sklenený fotobioreaktor

sklenený fotobioreaktor pre fotosyntetickú bunkovú kultúru

Sklenené fotobioreaktory sa používajú na simuláciu podmienok rastu fotosyntézy, fotosyntetizujúcich baktérií a rias a sú vhodné na výskum súvisiaci s fotosyntézou, zelenou chémiou a výrobou bioproduktov.

Popis

Prehľad skleneného fotobioreaktora

Sklenený fotobioreaktor je vybavený radom kontrolných funkcií, ako je teplota, miešanie, rozpustený kyslík, pH, doplňovanie, intenzita svetla atď., ktoré možno použiť na kultiváciu rôznych mikroorganizmov alebo rastlinných buniek v stabilnom a nastaviteľnom prostredí.

Sklenená nádrž fotobioreaktora je vyrobená z vysoko pevného kremíkového bórového skla s vysokou odolnosťou voči teplu a korózii a vnútorné a vonkajšie povrchy sú leštené do zrkadlového lesku, čo môže účinne zabrániť kontaminácii a poskytovať jasné pozorovanie materiálu. Okrem toho je sklenený fotobioreaktor navrhnutý s vnútornými a vonkajšími svetelnými zdrojmi, ktoré môžu prispôsobiť vlnovú dĺžku a intenzitu svetla podľa potreby, aby sa prispôsobili požiadavkám rôznych fotosyntetických procesov.

Osvetľovacie zariadenie

  • Použite vonkajší kryt alebo vnútorný zabudovaný svetelný zdroj, aby ste dosiahli rovnomerný svetelný efekt.
  • Farbu, vlnovú dĺžku a intenzitu svetelného zdroja je možné prispôsobiť podľa experimentálnych požiadaviek, aby sa zabezpečili podmienky fotosyntézy pre mikroorganizmy alebo rastlinné bunky.
  • Vhodné pre biologický výskum reakcií fotosyntézy rias, mikroorganizmov a rastlinných buniek.

Konštrukcia nádrže

  • Rozsah objemu nádrže: od 0,5 litra do 15 litrov, pracovný objem až 70 %.
  • Vyrobené z vysokoteplotného silikónovo-bórového skla, aby sa zabezpečil efektívny prenos tepla a odolnosť proti korózii.
  • Kryt nádrže z nehrdzavejúcej ocele 316L je vybavený viacerými rozhraniami, ako sú pH, rozpustený kyslík, teplota a iné elektródové zásuvky, aby zabezpečil monitorovanie viacerých parametrov v reálnom čase.

Systém regulácie teploty

  • Rozsah regulácie teploty: 20 °C až 65 °C, aby vyhovoval potrebám fermentácie pri nízkej teplote a mikrobiálnej kultúry.
  • Využitie elektrického ohrevu s vodným plášťom, automatická regulácia fermentačnej teploty, inteligentné PID riadenie na zabezpečenie presnosti regulácie teploty, presnosť až ± 0,2 °C.

Systém prúdenia plynu a prevzdušňovania

  • Vďaka použitiu importovaného filtra na sterilizáciu vzduchu dosahuje presnosť filtrácie 0,2 μm, čím je zabezpečená sterilita kultivačného procesu.
  • Vybavené online prietokomerom na automatické nastavenie prietoku plynu, rozsah nastavenia je od 0 do 8 l/min, prispôsobujúci sa spotrebe plynu za rôznych podmienok fermentácie.

Regulácia rozpusteného kyslíka a pH

  • Regulácia rozpusteného kyslíka sa detekuje pomocou online elektródy na meranie rozpusteného kyslíka a môže byť spojená s reguláciou otáčok, doplňovaním a ďalšími parametrami, presnosť merania ±3 %, rozlíšenie 0,1 %.
  • Kontrola pH pomocou importovaných elektród a peristaltických čerpadiel na automatické pridávanie kyseliny, lúhu, pH môže byť spojená s procesom doplňovania, presnosť kontroly ± 0,02.

Automatické doplňovanie a kontrola odpěňování

  • Peristaltický čerpadlový systém zabezpečuje automatický tok doplňovania a doplňovanie je možné nastaviť tak, aby dopĺňal materiál, napríklad konštantnou rýchlosťou, exponenciálnym doplňovaním.
  • Automatický PID systém kontroly odpěňování v reálnom čase monitoruje penu a automaticky pridáva odpěňovač, aby zabezpečil stabilitu fermentačného procesu.

Princíp činnosti

  1. Optimalizácia svetelných a rastových podmienok:Jadrom skleneného fotobioreaktora je jeho svetelný systém, ktorý simuluje prirodzené svetelné podmienky a poskytuje vlnové dĺžky a intenzitu svetla vhodné pre fotosyntézu. Riasy, mikroorganizmy atď. vykonávajú fotosyntézu pôsobením svetla, aby produkovali požadovanú biomasu a metabolity. Vstavaný alebo externý svetelný zdroj je možné nastaviť podľa potrieb reaktantov, aby sa zabezpečil efektívny rast buniek.
  2. Regulácia teploty a pH:Systém regulácie teploty prostredníctvom vodného kúpeľa s plášťom na ohrev a chladenie, aby sa zabezpečilo, že teplota vnútri reaktora sa udržiava v prednastavenom rozsahu, aby sa prispôsobila rastovým potrebám rôznych mikroorganizmov alebo rias. Systém regulácie pH prostredníctvom detekčnej elektródy a peristaltického čerpadla na automatické pridávanie kyseliny a lúhu, aby sa udržala vhodná kyslosť a zásaditosť kultivačného média s cieľom podporiť metabolizmus organizmov.
  3. Prenos kyslíka a miešanie:Horné mechanické miešanie alebo miešanie magnetickou spojkou zabezpečuje rovnomerné zmiešavanie materiálov v reaktore a podporuje efektívny prenos kyslíka a živín, čím sa zabraňuje vzniku mŕtvych priestorov alebo koncentračného gradientu. DO elektróda monitoruje hladinu rozpusteného kyslíka v reálnom čase, aby sa zabezpečilo, že mikroorganizmy rastú v primeraných podmienkach kyslíka.
  4. Prúdenie a doplňovanie plynu:Prúdenie plynu sa automaticky reguluje pomocou presného prietokomera, aby sa zabezpečil stabilný prísun kyslíka a zabránilo sa stagnácii kultúry v dôsledku nedostatočného prísunu plynu. Systém doplňovania automaticky upravuje množstvo doplňovania podľa zmien DO a pH, aby sa optimalizoval metabolizmus a rýchlosť rastu mikroorganizmov.

Oblasti použitia

  • Bioenergia:V prípade biopalív z rias, ako je výroba bionafty, fotobioreaktor môže simulovať prirodzené svetelné podmienky, zlepšiť rastovú účinnosť rias, zvýšiť akumuláciu lipidov a podporiť výrobu biopalív.
  • Ochrana životného prostredia:Pri čistení odpadových vôd a rozklade znečisťujúcich látok môžu fotobioreaktory kultivovať fotosyntetické baktérie alebo riasy a dosiahnuť efekt obnovy životného prostredia absorpciou škodlivých látok a premenou odpadu na neškodné látky.
  • Potraviny a výživa:Používa sa na kultiváciu potravinárskych kvasníc, probiotík a iných mikroorganizmov na výrobu prírodných farbív, vitamínov, aminokyselín atď. Vysoká účinnosť fotosyntézy podporuje rýchly rast mikroorganizmov a hojnosť metabolitov.
  • Lieky a biologické produkty:Fotobioreaktory sa používajú na výrobu antibiotík, vakcín, enzýmov a iných biologických liekov a poskytujú kontrolované prostredie na podporu veľkovýroby mikroorganizmov alebo buniek.
  • Zelená chémia a metabolické inžinierstvo:Pri výrobe prírodných produktov, ako sú prírodné organické kyseliny, enzýmy, antibiotiká atď., sa fotosyntéza využíva na zvýšenie výťažnosti produktov a podporu rozvoja zelenej chémie a metabolického inžinierstva.