photobioréacteur en verre pour la culture de cellules photosynthétiques

Aperçu du photobioréacteur en verre

Le photobioréacteur en verre est équipé d’un certain nombre de fonctions de contrôle telles que la température, l’agitation, l’oxygène dissous, le pH, la réalimentation, l’intensité lumineuse, etc., qui peuvent être utilisées pour la culture d’une variété de micro-organismes ou de cellules végétales dans un environnement stable et ajustable.

Le réservoir du photobioréacteur en verre est fabriqué en verre de silicium-bore à haute résistance à la température et à la corrosion. Les surfaces intérieures et extérieures sont polies comme des miroirs, ce qui permet d’éviter efficacement la contamination et d’observer clairement le matériel. En outre, le photobioréacteur en verre est conçu avec des sources de lumière internes et externes, qui peuvent ajuster la longueur d’onde et l’intensité de la lumière en fonction des besoins pour s’adapter aux exigences des différents processus photosynthétiques.

Dispositif d’éclairage

• La source lumineuse est de type externe ou interne intégrée afin d’obtenir un effet lumineux uniforme.
• La couleur, la longueur d’onde et l’intensité de la source lumineuse peuvent être personnalisées en fonction des exigences expérimentales afin de fournir des conditions de photosynthèse aux micro-organismes ou aux cellules végétales.
• Convient à la recherche sur la réaction biologique de la photosynthèse des algues, des micro-organismes et des cellules végétales.

Conception des réservoirs

• Volume du réservoir : de 0,5 à 15 litres, volume utile jusqu’à 70 %.
• Fabriqué en verre au silicium et au bore résistant aux températures élevées pour assurer un transfert de chaleur efficace et une résistance à la corrosion.
• Le couvercle du réservoir en acier inoxydable 316L est équipé de plusieurs interfaces, telles que le pH, l’oxygène dissous, la température et d’autres prises d’électrodes, afin d’assurer la surveillance en temps réel d’un certain nombre de paramètres.

Système de contrôle de la température

• Plage de contrôle de la température : 20°C à 65°C, pour répondre aux besoins de la fermentation à basse température et de la culture microbienne.
• Utilisation d’un bain d’eau à double enveloppe, chauffage électrique, régulation automatique de la température de fermentation, contrôle intelligent PID pour assurer la précision du contrôle de la température, précision jusqu’à ± 0,2 °C.

Débit de gaz et système d’aération

• Adoption d’un filtre importé pour la filtration de l’air stérile, la précision de filtration atteint 0,2μm pour assurer la stérilité du processus de culture.
• Équipé d’un débitmètre en ligne pour ajuster le débit de gaz automatiquement, la plage de réglage est de 0 à 8L/min, s’adaptant à la demande de gaz dans différentes conditions de fermentation.

Contrôle de l’oxygène dissous et du pH

• Le contrôle de l’oxygène dissous est détecté par une électrode d’oxygène dissous en ligne et peut être associé à la vitesse de rotation, au réapprovisionnement et à d’autres paramètres de contrôle. La précision de la mesure est de ± 3 % et la résolution de 0,1 %.
• Le contrôle du pH utilise des électrodes importées et des pompes péristaltiques pour ajouter automatiquement de l’acide, de l’alcali, le pH peut être associé au processus de réapprovisionnement, la précision du contrôle est de ± 0,02.

Réapprovisionnement automatique et contrôle de l’antimousse

• Le système de pompe péristaltique fournit un flux automatique de réapprovisionnement et de réapprovisionnement qui peut être réglé pour réapprovisionner le matériau, comme la vitesse constante, le réapprovisionnement exponentiel.
• Le système de contrôle automatique de l’antimousse PID surveille la mousse en temps réel et ajoute automatiquement de l’antimousse pour assurer la stabilité du processus de fermentation.

Principe de fonctionnement

1. Optimisation de la lumière et des conditions de croissance :Le cœur du photobioréacteur en verre réside dans son système d’éclairage, qui simule les conditions de lumière naturelle et fournit des longueurs d’onde et une intensité lumineuse adaptées à la photosynthèse. Les algues, les micro-organismes, etc. réalisent la photosynthèse sous l’action de la lumière pour produire la biomasse et les métabolites nécessaires. La source de lumière intégrée ou externe peut être réglée en fonction des besoins des réactifs afin de garantir une croissance cellulaire efficace.
2. Contrôle de la température et du pH :Système de contrôle de la température par bain d’eau à double enveloppe pour le chauffage et le refroidissement, afin de garantir que la température à l’intérieur du réacteur est maintenue dans la plage prédéfinie, pour s’adapter aux besoins de croissance des différents micro-organismes ou algues. Système de contrôle du pH par électrode de détection et pompe péristaltique pour ajouter automatiquement de l’acide et de l’alcali, afin de maintenir l’acidité et l’alcalinité appropriées du milieu de culture, afin de promouvoir le métabolisme des organismes.
3. Transfert d’oxygène et agitation :L’agitation mécanique supérieure ou l’agitation par couplage magnétique assure le mélange uniforme des matériaux dans le réacteur et favorise le transfert efficace de l’oxygène et des nutriments, en évitant les espaces morts ou les gradients de concentration. L’électrode DO surveille le niveau d’oxygène dissous en temps réel pour garantir que les micro-organismes se développent dans des conditions d’oxygène appropriées.
4. Débit de gaz et réapprovisionnement :Le débit de gaz est automatiquement ajusté par un débitmètre de précision afin d’assurer une alimentation stable en oxygène et d’éviter la stagnation de la culture due à une alimentation insuffisante en gaz. Le système de réapprovisionnement ajuste automatiquement la quantité de réapprovisionnement en fonction des changements d’OD et de pH afin d’optimiser le métabolisme et le taux de croissance des micro-organismes.

Domaines d’application

• Bioénergie :Pour les biocarburants à base d’algues, tels que la production de biodiesel, le photobioréacteur peut simuler les conditions de lumière naturelle, améliorer l’efficacité de la croissance des algues, renforcer l’accumulation de lipides et promouvoir la production de biocarburants.
• Protection de l’environnement :Dans le traitement des eaux usées et la dégradation des polluants, les photobioréacteurs peuvent cultiver des bactéries ou des algues photosynthétiques et obtenir un effet de restauration de l’environnement en absorbant les substances nocives et en convertissant les déchets en substances inoffensives.
• Alimentation et nutrition :Les photobioréacteurs sont utilisés pour cultiver des levures alimentaires, des probiotiques et d’autres micro-organismes afin de produire des colorants naturels, des vitamines, des acides aminés, etc. L’efficacité élevée de la photosynthèse favorise la croissance rapide des micro-organismes et l’abondance des métabolites.
• Produits pharmaceutiques et biologiques :Utilisés pour la production d’antibiotiques, de vaccins, d’enzymes et d’autres médicaments biologiques, les photobioréacteurs offrent un environnement contrôlé qui favorise la production à grande échelle de micro-organismes ou de cellules.
• Chimie verte et ingénierie métabolique :Dans la production de produits naturels, tels que les acides organiques naturels, les enzymes, les antibiotiques, etc., la photosynthèse est utilisée pour améliorer le rendement des produits et promouvoir le développement de la chimie verte et de l’ingénierie métabolique.