скляний ферментатор з повітряним підйомом і стерилізацією поза майданчиком

Огляд скляного ферментатора з повітряним підйомом

Основна конструкція скляного ферментатора з повітряним підйомом складається з високопрозорого резервуара з боросилікатного скла та фітингів з нержавіючої сталі 316L, який широко використовується в наукових дослідницьких інститутах, пілотних розробках, біофармацевтиці, харчовій ферментації, екологічній інженерії та інших галузях.

Скляний ферментатор з повітряним підйомом використовує газ як джерело енергії, утворює двофазний потік газу і рідини через систему аерації дна і реалізує циркуляцію вгору під дією направляючого циліндра для досягнення мети рівномірного змішування і повного постачання кисню. Скляний ферментатор з підйомом газу має просту конструкцію, легко чиститься і стерилізується, підходить для великомасштабного культивування клітин, чутливих до зсуву, таких як гриби, мікроводорості, рослинні клітини і тваринні клітини.

Особливості

• Високопрозорий візуалізаційний резервуар: виготовлений з стійкого до тиску та температури силіконового боросилікатного скла, у поєднанні з кришкою та приймальною системою з нержавіючої сталі 316L, з хорошою корозійною стійкістю та хімічною стабільністю, зручний для операторів для спостереження за станом ферментаційної рідини в режимі реального часу.
• Без механічного змішування: використання режиму змішування з циркуляцією рідини, що приводиться в рух повітрям, за рахунок утворення потоку бульбашок, що піднімаються, використання газу для приведення в рух рідини всередині і зовні інфузійного циліндра для формування циркуляційного поля потоку, щоб досягти рівномірного змішування.
• Наукова конструкція направляючого циліндра: вбудований направляючий циліндр підвищує ефективність розділення газу і рідини, оптимізує шлях циркуляції і покращує ефективність перенесення кисню. Змішування, що утворюється методом газового підйому, є м’яким, що ефективно запобігає пошкодженню клітин.
• Невелика сила зсуву, висока адаптивність: підходить для мікроорганізмів або клітин, чутливих до механічного впливу, таких як актиноміцети, нитчасті гриби, мікроводорості, рослинні клітинні лінії тощо.
• Висока ефективність використання газу, відмінна ефективність перенесення кисню: контакт газу з рідиною є достатнім, висока ефективність використання кисню. За допомогою мікропористого аератора можна ще більше поліпшити значення KLa (загальний коефіцієнт перенесення кисню), що підходить для мікробіологічних культур з високою потребою в кисні.
• Гнучкий об’єм: діапазон специфікацій охоплює моделі від 10 до 100 літрів та інші, щоб задовольнити різні масштаби застосування від лабораторного до пілотного рівня, коефіцієнт заповнення рідиною становить 75-90%, що економить простір і підвищує ефективність.

Принцип роботи

Робота скляного ферментатора з повітряним підйомом базується на введенні повітря з нижнього аераційного пристрою, яке під дією плавучості газу піднімає ферментаційну рідину вздовж направляючого циліндра, а потім опускає її за межі циліндра, утворюючи безперервний цикл. Це пневматичне циркуляційне поле потоку покращує змішування, збільшує швидкість масопереносу та ефективно підтримує однорідність середовища культивування.

Оскільки в пневматичному висхідному методі немає обертових частин, він не створює високої швидкості зсувної сили, що забезпечує хороший захист крихких клітин і підходить для суспензійної культури рослинних або тваринних клітин тощо. Система також забезпечує хороший онлайн-моніторинг і контроль температури, pH, DO, а також має розширювані функціональні модулі, такі як автоматичне поповнення та піногасіння.

Сфери застосування

• Культура мікроводоростей та розвиток біоенергетики: підходить для культивування фотосинтезуючих мікроводоростей, таких як спіруліна, Rhodococcus aurantium, хлорела тощо, що використовуються для вилучення білків водоростей, хлорофілів, каротиноїдів та інших біологічно активних речовин, і широко застосовуються в галузі здорового харчування, косметики та біодизельного палива.
• Культура рослинних клітин і тканин: широко використовується в багатьох видах рослинних клітин, суспензійних клітин, культурі волосистих коренів для виробництва вторинних метаболітів лікарських рослин, таких як паклітаксел, сапонін женьшеню тощо, що відповідає вимогам виробництва рівня GMP.
• Культура нитчастих грибів та актиноміцетів: такі як Penicillium, Streptomyces та інші види, ці мікроорганізми є складними, легко заплутуються, традиційне механічне змішування легко призводить до руйнування міцелію, а резервуар з повітряним підйомом дозволяє ефективно уникнути цієї проблеми.
• Культура тваринних клітин: завдяки низькій силі зсуву, її можна використовувати для культури клітин ссавців, таких як CHO, HEK293 тощо. Вона підходить для початкового скринінгу та посилення процесу рекомбінантних білків, антитіл та іншого біофармацевтичного виробництва.
• Розробка та скринінг процесів ферментації: як інструмент для дослідження процесів ферментації, оптимізації параметрів процесу та пілотного масштабування, він підходить для швидкого порівняльного тестування різних умов ферментації.