fotobiorreator de vidro para cultura de células fotossintéticas

Visão geral do fotobiorreator de vidro

O fotobiorreator de vidro está equipado com várias funções de controle, como temperatura, agitação, oxigênio dissolvido, pH, reabastecimento, intensidade de luz, etc., que podem ser usadas para o cultivo de uma variedade de microrganismos ou células vegetais em um ambiente estável e ajustável.

O tanque do fotobiorreator de vidro é feito de vidro de silício-boro de alta resistência, com alta resistência à temperatura e à corrosão, e as superfícies interna e externa são polidas a espelho, o que pode prevenir eficazmente a contaminação e proporcionar uma observação clara do material. Além disso, o fotobiorreator de vidro é projetado com fontes de luz internas e externas, que podem ajustar o comprimento de onda e a intensidade da luz de acordo com a necessidade de se adaptar aos requisitos de diferentes processos fotossintéticos.

Dispositivo de iluminação

• Adote o tipo de cobertura externa ou fonte de luz interna embutida para fornecer um efeito de luz uniforme.
• A cor, o comprimento de onda e a intensidade da fonte de luz podem ser personalizados de acordo com os requisitos experimentais, a fim de fornecer condições de fotossíntese para microrganismos ou células vegetais.
• Adequado para pesquisa de reação biológica sobre fotossíntese de algas, microrganismos e células vegetais.

Design do tanque

• Faixa de volume do tanque: de 0,5 litros a 15 litros, volume de trabalho de até 70%.
• Feito de vidro de silício-boro resistente a altas temperaturas para garantir transferência de calor eficiente e resistência à corrosão.
• A tampa do tanque em aço inoxidável 316L está equipada com várias interfaces, tais como pH, oxigénio dissolvido, temperatura e outras tomadas para elétrodos, para garantir a monitorização em tempo real de vários parâmetros.

Sistema de controle de temperatura

• Faixa de controle de temperatura: 20 °C a 65 °C, para atender às necessidades de fermentação em baixa temperatura e cultura microbiana.
• Utilizando aquecimento elétrico com banho-maria encamisado, regulação automática da temperatura de fermentação, controle inteligente PID para garantir a precisão do controle de temperatura, com precisão de até ± 0,2 °C.

Sistema de fluxo de gás e aeração

• Adotando filtro importado para filtragem de ar estéril, a precisão da filtragem atinge 0,2 μm para garantir a esterilidade do processo de cultivo.
• Equipado com medidor de fluxo on-line para ajustar automaticamente o fluxo de gás, a faixa de ajuste é de 0 a 8 L/min, adaptando-se à demanda de gás em diferentes condições de fermentação.

Controle de oxigênio dissolvido e pH

• O controle do oxigênio dissolvido é detectado por um eletrodo de oxigênio dissolvido on-line e pode ser associado ao controle da velocidade de rotação, reabastecimento e outros parâmetros, com precisão de medição de ±3% e resolução de 0,1%.
• Controle de pH usando eletrodos importados e bombas peristálticas para adicionar automaticamente ácido, álcali, o pH pode ser associado ao processo de reabastecimento, a precisão do controle é de ± 0,02.

Reabastecimento automático e controle de desespuma

• O sistema de bomba peristáltica fornece um fluxo automático de reabastecimento e o reabastecimento pode ser configurado para reabastecer o material, como velocidade constante, reabastecimento exponencial.
• Sistema de controle automático de antiespumante PID com monitoramento em tempo real da espuma, adicionando automaticamente antiespumante para garantir a estabilidade do processo de fermentação.

Princípio de funcionamento

1. Otimização das condições de luz e crescimento:O núcleo do fotobiorreator de vidro reside no seu sistema de luz, que simula as condições de luz natural e fornece comprimentos de onda e intensidade de luz adequados para a fotossíntese. As algas, os microrganismos, etc., realizam a fotossíntese através da ação da luz para produzir a biomassa e os metabolitos necessários. A fonte de luz incorporada ou externa pode ser ajustada de acordo com as necessidades dos reagentes para garantir um crescimento celular eficiente.
2. Controle de temperatura e pH:Sistema de controle de temperatura através do banho-maria encamisado para aquecimento e resfriamento, para garantir que a temperatura dentro do reator seja mantida dentro da faixa predefinida, para se adaptar às necessidades de crescimento de diferentes microorganismos ou algas. Sistema de controle de pH através do eletrodo de detecção e bomba peristáltica para adicionar automaticamente ácido e álcali, para manter a acidez e alcalinidade adequadas do meio de cultura, a fim de promover o metabolismo dos organismos.
3. Transferência de oxigênio e agitação:A agitação mecânica superior ou a agitação por acoplamento magnético garantem a mistura uniforme dos materiais no reator e promovem a transferência eficaz de oxigênio e nutrientes, evitando espaços mortos ou gradientes de concentração. O eletrodo DO monitora o nível de oxigênio dissolvido em tempo real para garantir que os microrganismos cresçam nas condições adequadas de oxigênio.
4. Fluxo e reposição de gás:O fluxo de gás é ajustado automaticamente por um medidor de fluxo de precisão para garantir o fornecimento estável de oxigênio e evitar a estagnação da cultura devido ao fornecimento insuficiente de gás. O sistema de reabastecimento ajusta automaticamente a quantidade de reabastecimento de acordo com as mudanças de OD e pH para otimizar o metabolismo e a taxa de crescimento dos microrganismos.

Áreas de aplicação

• Bioenergia:Para biocombustível de algas, como a produção de biodiesel, o fotobiorreator pode simular as condições de luz natural, melhorar a eficiência de crescimento das algas, aumentar o acúmulo de lipídios e promover a produção de biocombustível.
• Proteção ambiental:No tratamento de águas residuais e na degradação de poluentes, os fotobiorreatores podem cultivar bactérias fotossintéticas ou algas e alcançar o efeito de restauração ambiental, absorvendo substâncias nocivas e convertendo resíduos em substâncias inofensivas.
• Alimentação e nutrição:Usados para cultivar leveduras alimentares, probióticos e outros microrganismos para produzir corantes naturais, vitaminas, aminoácidos, etc. A alta eficiência da fotossíntese promove o rápido crescimento de microrganismos e a abundância de metabólitos.
• Produtos farmacêuticos e biológicos:Utilizados para a produção de antibióticos, vacinas, enzimas e outros medicamentos biológicos, os fotobiorreatores proporcionam um ambiente controlado para promover a produção em grande escala de microrganismos ou células.
• Química verde e engenharia metabólica:Na produção de produtos naturais, como ácidos orgânicos naturais, enzimas, antibióticos, etc., a fotossíntese é utilizada para aumentar o rendimento do produto e promover o desenvolvimento da química verde e da engenharia metabólica.