стеклянный фотобиореактор для культивирования фотосинтезирующих клеток

Обзор стеклянного фотобиореактора

Стеклянный фотобиореактор оснащен рядом функций управления, таких как температура, перемешивание, растворенный кислород, pH, пополнение, интенсивность света и т. д., которые могут использоваться для культивирования различных микроорганизмов или растительных клеток в стабильной и регулируемой среде.

Резервуар стеклянного фотобиореактора изготовлен из высокопрочного кремний-борового стекла с высокой термостойкостью и коррозионной стойкостью, а внутренние и внешние поверхности отполированы до зеркального блеска, что позволяет эффективно предотвратить загрязнение и обеспечить четкое наблюдение за материалом. Кроме того, стеклянный фотобиореактор оснащен внутренними и внешними источниками света, которые могут регулировать длину волны и интенсивность света в соответствии с потребностями различных процессов фотосинтеза.

Осветительное устройство

• Используйте внешний кожух или встроенный внутренний источник света для обеспечения равномерного освещения.
• Цвет, длина волны и интенсивность источника света могут быть настроены в соответствии с экспериментальными требованиями, чтобы обеспечить условия для фотосинтеза микроорганизмов или растительных клеток.
• Подходит для исследования биологических реакций фотосинтеза водорослей, микроорганизмов и растительных клеток.

Конструкция резервуара

• Объем резервуара: от 0,5 до 15 литров, рабочий объем до 70%.
• Изготовлен из высокотемпературного силикоборного стекла для обеспечения эффективной теплопередачи и коррозионной стойкости.
• Крышка резервуара из нержавеющей стали 316L оснащена несколькими интерфейсами, такими как pH, растворенный кислород, температура и другие разъемы для электродов, чтобы обеспечить мониторинг ряда параметров в режиме реального времени.

Система контроля температуры

• Диапазон регулирования температуры: от 20 °C до 65 °C, для удовлетворения потребностей низкотемпературной ферментации и культивирования микроорганизмов.
• Использование электрического нагрева с водяной баней с рубашкой, автоматическая регулировка температуры ферментации, интеллектуальное управление PID для обеспечения точности контроля температуры, точность до ± 0,2 °C.

Система газового потока и аэрации

• Использование импортного фильтра для стерильной фильтрации воздуха, точность фильтрации достигает 0,2 мкм, что обеспечивает стерильность процесса культивирования.
• Оснащен онлайн-расходомером для автоматической регулировки расхода газа, диапазон регулировки составляет от 0 до 8 л/мин, что позволяет адаптироваться к потребности в газе при различных условиях ферментации.

Контроль растворенного кислорода и pH

• Контроль растворенного кислорода осуществляется с помощью онлайн-электрода растворенного кислорода и может быть связан с контролем скорости вращения, пополнением и другими параметрами, точность измерения ±3%, разрешение 0,1%.
• Контроль pH с помощью импортных электродов и перистальтических насосов для автоматической добавки кислоты, щелочи, pH может быть связан с процессом пополнения, точность контроля ± 0,02.

Автоматическое пополнение и контроль вспенивания

• Система перистальтических насосов обеспечивает автоматический поток пополнения, и пополнение может быть настроено на пополнение материала, например, с постоянной скоростью, экспоненциальное пополнение.
• Автоматическая система контроля пенообразования PID в режиме реального времени контролирует пенообразование и автоматически добавляет пеногаситель для обеспечения стабильности процесса ферментации.

Принцип работы

1. Оптимизация условий освещения и роста:Основа стеклянного фотобиореактора заключается в его световой системе, которая имитирует естественные условия освещения и обеспечивает длину волн и интенсивность света, подходящие для фотосинтеза. Водоросли, микроорганизмы и т. д. осуществляют фотосинтез под действием света, производя необходимую биомассу и метаболиты. Встроенный или внешний источник света можно регулировать в соответствии с потребностями реагентов для обеспечения эффективного роста клеток.
2. Контроль температуры и pH:Система контроля температуры с помощью водяной бани с рубашкой для нагрева и охлаждения, чтобы обеспечить поддержание температуры внутри реактора в заданном диапазоне, с целью адаптации к потребностям роста различных микроорганизмов или водорослей. Система контроля pH с помощью детектирующего электрода и перистальтического насоса для автоматического добавления кислоты и щелочи, чтобы поддерживать соответствующую кислотность и щелочность питательной среды, с целью стимулирования метаболизма организмов.
3. Перенос кислорода и перемешивание:Верхнее механическое перемешивание или перемешивание с помощью магнитной муфты обеспечивает равномерное смешивание материалов в реакторе и способствует эффективной передаче кислорода и питательных веществ, предотвращая образование мертвого пространства или градиента концентрации. Электрод DO контролирует уровень растворенного кислорода в режиме реального времени, чтобы обеспечить рост микроорганизмов в подходящих условиях кислорода.
4. Поток газа и пополнение:Поток газа автоматически регулируется прецизионным расходомером, чтобы обеспечить стабильную подачу кислорода и избежать застоя культуры из-за недостаточной подачи газа. Система пополнения автоматически регулирует количество пополнения в соответствии с изменениями DO и pH, чтобы оптимизировать метаболизм и скорость роста микроорганизмов.

Области применения

• Биоэнергия:Для производства биотоплива из водорослей, такого как биодизель, фотобиореактор может имитировать естественные условия освещения, повысить эффективность роста водорослей, усилить накопление липидов и способствовать производству биотоплива.
• Охрана окружающей среды:При очистке сточных вод и разложении загрязняющих веществ фотобиореакторы могут культивировать фотосинтезирующие бактерии или водоросли и достигать эффекта восстановления окружающей среды за счет поглощения вредных веществ и преобразования отходов в безвредные вещества.
• Пищевые продукты и питание:Используется для культивирования пищевых дрожжей, пробиотиков и других микроорганизмов с целью производства натуральных красителей, витаминов, аминокислот и т. д. Высокая эффективность фотосинтеза способствует быстрому росту микроорганизмов и обилию метаболитов.
• Фармацевтические и биологические продукты:Используемые для производства антибиотиков, вакцин, ферментов и других биологических препаратов, фотобиореакторы обеспечивают контролируемую среду, способствующую крупномасштабному производству микроорганизмов или клеток.
• Зеленая химия и метаболическая инженерия:При производстве натуральных продуктов, таких как натуральные органические кислоты, ферменты, антибиотики и т. д., фотосинтез используется для повышения выхода продукции и содействия развитию зеленой химии и метаболической инженерии.