Glasfotobioreaktor til fotosyntetisk cellekultur

Oversigt over glasfotobioreaktor

Glasfotobioreaktoren er udstyret med en række kontrolfunktioner såsom temperatur, omrøring, opløst ilt, pH, genopfyldning, lysintensitet osv., som kan bruges til dyrkning af en række mikroorganismer eller planteceller i et stabilt og justerbart miljø.

Glasfotobioreaktortanken er fremstillet af højstyrke siliciumboreglas med høj temperatur- og korrosionsbestandighed, og de indre og ydre overflader er spejlpolerede, hvilket effektivt kan forhindre forurening og give en klar observation af materialet. Derudover er glasfotobioreaktoren designet med interne og eksterne lyskilder, som kan justere lysets bølgelængde og intensitet efter behov for at tilpasse sig kravene i forskellige fotosyntetiske processer.

Belysningsenhed

• Anvend ekstern afdækning eller indbygget lyskilder for at give en ensartet lyseffekt.
• Lyskildens farve, bølgelængde og intensitet kan tilpasses i henhold til de eksperimentelle krav for at skabe fotosynteseforhold for mikroorganismer eller planteceller.
• Velegnet til biologisk reaktionsforskning om fotosyntese af alger, mikroorganismer og planteceller.

Tankdesign

• Tankvolumen: fra 0,5 liter til 15 liter, arbejdsvolumen op til 70 %.
• Fremstillet af højtemperaturbestandigt siliciumboreglas for at sikre effektiv varmeoverførsel og korrosionsbestandighed.
• 316L rustfrit stål tankdæksel er udstyret med flere grænseflader, såsom pH, opløst ilt, temperatur og andre elektrode stik, for at sikre realtids overvågning af en række parametre.

Temperaturkontrolsystem

• Temperaturreguleringsområde: 20 °C til 65 °C, for at imødekomme behovene for lavtemperaturfermentering og mikrobiel kultur.
• Brug af elektrisk opvarmning med vandbad med kappe, automatisk regulering af fermenteringstemperaturen, PID intelligent styring for at sikre nøjagtigheden af temperaturreguleringen, præcision op til ± 0,2 °C.

Gasflow- og beluftningssystem

• Ved at anvende importeret filter til steril luftfiltrering når filtreringsnøjagtigheden 0,2 μm for at sikre sterilitet i dyrkningsprocessen.
• Udstyret med online flowmåler til automatisk justering af gasflowet, justeringsområdet er fra 0 til 8 l/min, hvilket tilpasser sig gasbehovet under forskellige fermenteringsbetingelser.

Kontrol af opløst ilt og pH

• Kontrol af opløst ilt detekteres af en online elektrode til opløst ilt og kan knyttes til kontrol af rotationshastighed, genopfyldning og andre parametre. Målenøjagtighed ±3 %, opløsning 0,1 %.
• pH-kontrol ved hjælp af importerede elektroder og peristaltiske pumper til automatisk tilsætning af syre, alkali, pH kan knyttes til genopfyldningsprocessen, kontrolnøjagtigheden er ± 0,02.

Automatisk genopfyldning og skumdæmpningskontrol

• Det peristaltiske pumpesystem, der sikrer en automatisk genopfyldningsstrøm, kan indstilles til at genopfylde materialet, f.eks. med konstant hastighed eller eksponentiel genopfyldning.
• Automatisk PID-skumdæmpningskontrolsystem med realtidsovervågning af skum, automatisk tilsætning af skumdæmper for at sikre stabiliteten i fermenteringsprocessen.

Arbejdsprincip

1. Optimering af lys- og vækstbetingelser:Kernen i glasfotobioreaktoren ligger i dens lyssystem, som simulerer naturlige lysforhold og leverer bølgelængder og lysintensitet, der er egnet til fotosyntese. Alger, mikroorganismer osv. udfører fotosyntese gennem lysets virkning for at producere den nødvendige biomasse og metabolitter. Den indbyggede eller eksterne lyskilde kan justeres i henhold til reaktanternes behov for at sikre effektiv cellevækst.
2. Temperatur- og pH-kontrol:Temperaturkontrolsystem gennem det kappevandbad til opvarmning og afkøling for at sikre, at temperaturen inde i reaktoren holdes inden for det forudindstillede interval for at tilpasse sig vækstbehovene hos forskellige mikroorganismer eller alger. pH-kontrolsystem gennem detekteringselektroden og peristaltisk pumpe til automatisk tilsætning af syre og alkali for at opretholde den passende surhedsgrad og alkalinitet i dyrkningsmediet for at fremme organismernes stofskifte.
3. Oxygenoverførsel og omrøring:Mekanisk omrøring øverst eller omrøring med magnetisk kobling sikrer ensartet blanding af materialer i reaktoren og fremmer effektiv overførsel af ilt og næringsstoffer, hvilket undgår dødrum eller koncentrationsgradient. DO-elektroden overvåger det opløste iltniveau i realtid for at sikre, at mikroorganismerne vokser under passende iltforhold.
4. Gasflow og genopfyldning:Gasflowet justeres automatisk af en præcisionsflowmåler for at sikre en stabil iltforsyning og undgå stagnation af kulturen på grund af utilstrækkelig gasforsyning. Genopfyldningssystemet justerer automatisk genopfyldningsmængden i henhold til ændringer i DO og pH for at optimere mikroorganismernes stofskifte og væksthastighed.

Anvendelsesområder

• Bioenergi:Til algebiobrændstof, såsom produktion af biodiesel, kan fotobioreaktoren simulere de naturlige lysforhold, forbedre algenes vækst effektivitet, øge lipidakkumuleringen og fremme produktionen af biobrændstof.
• Miljøbeskyttelse:I spildevandsrensning og nedbrydning af forurenende stoffer kan fotobioreaktorer dyrke fotosyntetiske bakterier eller alger og opnå en miljøgenopretningseffekt ved at absorbere skadelige stoffer og omdanne affald til ufarlige stoffer.
• Fødevarer og ernæring:Anvendes til dyrkning af fødevaregær, probiotika og andre mikroorganismer til produktion af naturlige farvestoffer, vitaminer, aminosyrer osv. Den høje effektivitet af fotosyntesen fremmer hurtig vækst af mikroorganismer og rigelige metabolitter.
• Lægemidler og biologiske produkter:Fotobioreaktorer bruges til produktion af antibiotika, vacciner, enzymer og andre biologiske lægemidler og giver et kontrolleret miljø, der fremmer storstilet produktion af mikroorganismer eller celler.
• Grøn kemi og metabolisk ingeniørarbejde:I produktionen af naturlige produkter, såsom naturlige organiske syrer, enzymer, antibiotika osv., udnyttes fotosyntese til at øge produktudbyttet og fremme udviklingen af grøn kemi og metabolisk ingeniørarbejde.