Fotobiorreactor de vidrio para cultivo celular fotosintético

Descripción general del fotobiorreactor de vidrio

El fotobiorreactor de vidrio está equipado con una serie de funciones de control, como temperatura, agitación, oxígeno disuelto, pH, reposición, intensidad luminosa, etc., que pueden utilizarse para el cultivo de una gran variedad de microorganismos o células vegetales en un entorno estable y ajustable.

El tanque del fotobiorreactor de vidrio está fabricado con vidrio de silicio y boro de alta resistencia, con alta resistencia a la temperatura y a la corrosión, y las superficies interior y exterior están pulidas a espejo, lo que puede prevenir eficazmente la contaminación y proporcionar una observación clara del material. Además, el fotobiorreactor de vidrio está diseñado con fuentes de luz internas y externas, que pueden ajustar la longitud de onda y la intensidad de la luz según la necesidad de adaptarse a los requisitos de los diferentes procesos fotosintéticos.

Dispositivo de iluminación

• Adopta un tipo de cubierta externa o una fuente de luz interna integrada para proporcionar un efecto de luz uniforme.
• El color, la longitud de onda y la intensidad de la fuente de luz se pueden personalizar según los requisitos experimentales para proporcionar condiciones de fotosíntesis a microorganismos o células vegetales.
• Adecuado para la investigación de reacciones biológicas sobre la fotosíntesis de algas, microorganismos y células vegetales.

Diseño del tanque

• Rango de volumen del tanque: de 0,5 litros a 15 litros, con un volumen de trabajo de hasta el 70 %.
• Fabricado en vidrio de silicio y boro resistente a altas temperaturas para garantizar una transferencia de calor eficiente y resistencia a la corrosión.
• La cubierta del tanque de acero inoxidable 316L está equipada con múltiples interfaces, como pH, oxígeno disuelto, temperatura y otros conectores para electrodos, para garantizar la monitorización en tiempo real de una serie de parámetros.

Sistema de control de temperatura

• Rango de control de temperatura: de 20 °C a 65 °C, para satisfacer las necesidades de fermentación a baja temperatura y cultivo microbiano.
• Utiliza calentamiento eléctrico por baño de agua encamisado, regulación automática de la temperatura de fermentación y control inteligente PID para garantizar la precisión del control de temperatura, con una precisión de hasta ± 0,2 °C.

Sistema de flujo de gas y aireación

• Adopta un filtro importado para la filtración de aire estéril, la precisión de la filtración alcanza los 0,2 μm para garantizar la esterilidad del proceso de cultivo.
• Equipado con un medidor de flujo en línea para ajustar automáticamente el flujo de gas, el rango de ajuste es de 0 a 8 l/min, adaptándose a la demanda de gas en diferentes condiciones de fermentación.

Control del oxígeno disuelto y del pH

• El control del oxígeno disuelto se detecta mediante un electrodo de oxígeno disuelto en línea y puede asociarse al control de la velocidad de rotación, la reposición y otros parámetros, con una precisión de medición del ±3 % y una resolución del 0,1 %.
• El control del pH se realiza mediante electrodos importados y bombas peristálticas para añadir automáticamente ácido, álcali, el pH se puede asociar al proceso de reposición, la precisión de control es de ± 0,02.

Rellenado automático y control de desespumado

• El sistema de bomba peristáltica proporciona un flujo automático de reposición y se puede configurar para reponer el material, por ejemplo, a velocidad constante o con reposición exponencial.
• El sistema de control automático de desespumado PID supervisa la espuma en tiempo real y añade automáticamente desespumante para garantizar la estabilidad del proceso de fermentación.

Principio de funcionamiento

1. Optimización de las condiciones de luz y crecimiento:El núcleo del fotobiorreactor de vidrio reside en su sistema de iluminación, que simula las condiciones de luz natural y proporciona longitudes de onda e intensidad lumínica adecuadas para la fotosíntesis. Las algas, los microorganismos, etc. llevan a cabo la fotosíntesis mediante la acción de la luz para producir la biomasa y los metabolitos necesarios. La fuente de luz integrada o externa se puede ajustar según las necesidades de los reactivos para garantizar un crecimiento celular eficiente.
2. Control de la temperatura y el pH:Sistema de control de temperatura mediante baño de agua encamisado para calentar y enfriar, con el fin de garantizar que la temperatura dentro del reactor se mantenga dentro del rango preestablecido, para adaptarse a las necesidades de crecimiento de diferentes microorganismos o algas. Sistema de control de pH mediante el electrodo de detección y la bomba peristáltica para añadir automáticamente ácido y álcali, con el fin de mantener la acidez y alcalinidad adecuadas del medio de cultivo, con el fin de promover el metabolismo de los organismos.
3. Transferencia de oxígeno y agitación:La agitación mecánica superior o la agitación por acoplamiento magnético garantizan la mezcla uniforme de los materiales en el reactor y favorecen la transferencia eficaz de oxígeno y nutrientes, evitando espacios muertos o gradientes de concentración. El electrodo DO supervisa el nivel de oxígeno disuelto en tiempo real para garantizar que los microorganismos crezcan en las condiciones de oxígeno adecuadas.
4. Flujo y reposición de gas:El flujo de gas se ajusta automáticamente mediante un medidor de flujo de precisión para garantizar un suministro estable de oxígeno y evitar el estancamiento del cultivo debido a un suministro insuficiente de gas. El sistema de reposición ajusta automáticamente la cantidad de reposición según los cambios de OD y pH para optimizar el metabolismo y la tasa de crecimiento de los microorganismos.

Áreas de aplicación

• Bioenergía:Para los biocombustibles de algas, como la producción de biodiésel, el fotobiorreactor puede simular las condiciones de luz natural, mejorar la eficiencia de crecimiento de las algas, aumentar la acumulación de lípidos y promover la producción de biocombustible.
• Protección del medio ambiente:En el tratamiento de aguas residuales y la degradación de contaminantes, los fotobiorreactores pueden cultivar bacterias fotosintéticas o algas y lograr el efecto de restauración medioambiental mediante la absorción de sustancias nocivas y la conversión de residuos en sustancias inocuas.
• Alimentación y nutrición:Se utilizan para cultivar levadura alimentaria, probióticos y otros microorganismos para producir colorantes naturales, vitaminas, aminoácidos, etc. La alta eficiencia de la fotosíntesis promueve el rápido crecimiento de los microorganismos y la abundancia de metabolitos.
• Productos farmacéuticos y biológicos:Utilizados para la producción de antibióticos, vacunas, enzimas y otros medicamentos biológicos, los fotobiorreactores proporcionan un entorno controlado para promover la producción a gran escala de microorganismos o células.
• Química verde e ingeniería metabólica:En la producción de productos naturales, como ácidos orgánicos naturales, enzimas, antibióticos, etc., se utiliza la fotosíntesis para mejorar el rendimiento del producto y promover el desarrollo de la química verde y la ingeniería metabólica.