üveg fotobioreaktor fotoszintetikus sejtkultúra számára

Üveg fotobioreaktor áttekintés

Az üveg fotobioreaktor számos vezérlő funkcióval rendelkezik, mint például hőmérséklet, keverés, oldott oxigén, pH, utánpótlás, fényintenzitás stb., amelyek segítségével különböző mikroorganizmusok vagy növényi sejtek tenyészthetők stabil és szabályozható környezetben.

Az üveg fotobioreaktor tartálya nagy szilárdságú, magas hőmérsékletnek és korróziónak ellenálló szilícium-bór üvegből készül, belső és külső felülete tükörfényesre van csiszolva, ami hatékonyan megakadályozza a szennyeződést és biztosítja az anyagok tiszta megfigyelését. Ezenkívül az üveg fotobioreaktor belső és külső fényforrásokkal van ellátva, amelyek a fény hullámhosszát és intenzitását a különböző fotoszintetikus folyamatok követelményeihez igazodva állíthatják be.

Világító eszköz

• Külső burkolat vagy belső beépített fényforrás biztosítja az egyenletes fényhatást.
• A fényforrás színe, hullámhossza és intenzitása a kísérleti követelményeknek megfelelően testreszabható, hogy fotoszintézisre alkalmas feltételeket biztosítson a mikroorganizmusok vagy növényi sejtek számára.
• Alga, mikroorganizmusok és növényi sejtek fotoszintézisének biológiai reakciókutatásához alkalmas.

Tartály kialakítása

• A tartály térfogata: 0,5 litertől 15 literig, a működési térfogat legfeljebb 70%.
• Magas hőmérsékletnek ellenálló szilícium-bór üvegből készül, hogy biztosítsa a hatékony hőátadást és a korrózióállóságot.
• A 316L rozsdamentes acél tartályfedél több interfésszel rendelkezik, például pH, oldott oxigén, hőmérséklet és egyéb elektród aljzatokkal, hogy biztosítsa számos paraméter valós idejű figyelemmel kísérését.

Hőmérséklet-szabályozó rendszer

• Hőmérséklet-szabályozási tartomány: 20 °C és 65 °C között, az alacsony hőmérsékletű erjesztés és mikrobiális tenyésztés igényeinek kielégítésére.
• Vízfürdős elektromos fűtés, az erjesztési hőmérséklet automatikus szabályozása, PID intelligens vezérlés a hőmérséklet-szabályozás pontosságának biztosítása érdekében, ± 0,2 °C-os pontossággal.

Gázáramlás és levegőztető rendszer

• Importált szűrővel a steril levegő szűréséhez, a szűrési pontosság eléri a 0,2 μm-t, hogy biztosítsa a tenyésztési folyamat sterilitását.
• Online áramlásmérővel felszerelve a gázáram automatikus beállításához, a beállítási tartomány 0 és 8 l/perc között van, alkalmazkodva a különböző fermentációs körülmények gázigényéhez.

Oldott oxigén és pH-szabályozás

• Az oldott oxigén szabályozását online oldott oxigén elektróda érzékeli, és összekapcsolható a forgási sebességgel, az utánpótlással és más paraméterek szabályozásával, a mérési pontosság ±3%, a felbontás 0,1%.
• A pH-szabályozás importált elektródák és perisztaltikus szivattyúk segítségével történik, amelyek automatikusan adagolják a savat és lúgot. A pH-érték a pótlási folyamattal is összekapcsolható, a szabályozási pontosság ± 0,02.

Automatikus utánpótlás és habzásgátlás

• A perisztaltikus szivattyúrendszer automatikus pótlási áramlást biztosít, és beállítható az anyag pótlására, például állandó sebességgel, exponenciális pótlással.
• Az automatikus PID habzásgátló rendszer valós időben figyeli a habzást, és automatikusan habzásgátlót adagol a fermentációs folyamat stabilitásának biztosítása érdekében.

Működési elv

1. A fény és a növekedési feltételek optimalizálása:Az üveg fotobioreaktor lényege a fényrendszerében rejlik, amely szimulálja a természetes fényviszonyokat, és a fotoszintézishez megfelelő hullámhosszokat és fényintenzitást biztosít. Az algák, mikroorganizmusok stb. a fény hatására fotoszintézist hajtanak végre, hogy előállítsák a szükséges biomasszát és metabolitokat. A beépített vagy külső fényforrás a reagens igényei szerint állítható, hogy biztosítsa a hatékony sejtnövekedést.
2. Hőmérséklet- és pH-szabályozás:Hőmérséklet-szabályozó rendszer a fűtéshez és hűtéshez használt köpenyes vízfürdőn keresztül, hogy a reaktor belsejében a hőmérséklet a beállított tartományon belül maradjon, és így alkalmazkodjon a különböző mikroorganizmusok vagy algák növekedési igényeihez. pH-szabályozó rendszer az érzékelő elektródán és a perisztaltikus szivattyún keresztül, amely automatikusan savat és lúgot adagol, hogy a tenyésztőközeg megfelelő savasságát és lúgosságát fenntartsa, és így elősegítse a szervezetek anyagcseréjét.
3. Oxigénátvitel és keverés:A felső mechanikus keverés vagy mágneses kapcsolású keverés biztosítja az anyagok egyenletes keveredését a reaktorban, elősegíti az oxigén és a tápanyagok hatékony átvitelét, elkerülve a holt teret vagy a koncentrációs gradienst. A DO elektróda valós időben figyeli az oldott oxigén szintjét, hogy a mikroorganizmusok megfelelő oxigénkörülmények között növekedjenek.
4. Gázáramlás és pótlás:A gázáramot egy precíziós áramlásmérő automatikusan szabályozza, hogy biztosítsa a stabil oxigénellátást és elkerülje a kultúra stagnálását a nem megfelelő gázellátás miatt. Az utánpótlási rendszer automatikusan szabályozza az utánpótlás mennyiségét a DO és a pH változásainak megfelelően, hogy optimalizálja a mikroorganizmusok anyagcseréjét és növekedési sebességét.

Alkalmazási területek

• Bioenergia:Az algából előállított bioüzemanyagok, például a biodízel gyártása esetén a fotobioreaktor szimulálja a természetes fényviszonyokat, javítja az algák növekedési hatékonyságát, fokozza a lipidfelhalmozódást és elősegíti a bioüzemanyagok gyártását.
• Környezetvédelem:A szennyvízkezelés és a szennyező anyagok lebontása során a fotobioreaktorok fotoszintetikus baktériumokat vagy algákat tenyészthetnek, és a káros anyagok felszívásával és a hulladékok ártalmatlan anyagokká történő átalakításával elérhetik a környezet helyreállításának hatását.
• Élelmiszer és táplálkozás:Élelmiszer-élesztő, probiotikumok és más mikroorganizmusok tenyésztésére használják természetes színezékek, vitaminok, aminosavak stb. előállításához. A fotoszintézis magas hatékonysága elősegíti a mikroorganizmusok gyors növekedését és a metabolitok bőséges termelődését.
• Gyógyszerek és biológiai termékek:Antibiotikumok, vakcinák, enzimek és egyéb biológiai gyógyszerek előállításához használják őket. A fotobioreaktorok ellenőrzött környezetet biztosítanak a mikroorganizmusok vagy sejtek nagy léptékű előállításának elősegítésére.
• Zöld kémia és metabolikus mérnöki munka:Természetes termékek, például természetes szerves savak, enzimek, antibiotikumok stb. előállításában a fotoszintézist használják a termékhozam növelésére és a zöld kémia és metabolikus mérnöki munka fejlődésének elősegítésére.