Датчик pH: pH культуры является критически важной переменной в работе биореактора. Технологии измерения pH можно в общих чертах разделить на следующие категории: датчики на основе пористого стекла, заполненные электролитом, и MOSFET (металлооксидно-полупроводниковый полевой транзистор) на основе ISFET pH (ионочувствительный полевой транзистор). pH) датчики, датчики pH на основе оптических свойств, потенциометрические датчики, датчики с электрохимической технологией измерения.
Стеклянные pH-электроды до сих пор широко используются в подавляющем большинстве датчиков pH благодаря их превосходной повторяемости, долговечности и точной чувствительности Нернста. Ионоселективные электроды (ISE), такие как электрохимические pH-электроды, представляют собой большую подкатегорию датчиков, основанных на потенциометрическом принципе. Потенциометрический метод измерения электрического потенциала при отсутствии тока между электродами. Индикаторный электрод сравнивает изменение потенциала на твердой мембране между внутренним раствором аналита и электродом сравнения. Современные конструкции датчиков pH обычно включают в себя электрод сравнения внутри зонда, что приводит к громоздкой конструкции. Основными проблемами датчиков pH со стеклянными электродами являются хрупкость материала стекла и проблема загрязнения при использовании в сложных средах.
Электрохимические датчики используйте электроды для преобразования аналитов в измеримые вещества. Например, датчик газа измеряет концентрацию газа путем окисления или восстановления целевого газа на электроде и измеряет генерируемый ток преобразования. Электрохимический датчик состоит из трех электродов: рабочего электрода, электрода сравнения и противоэлектрода. Рабочий электрод подвергается окислительно-восстановительной реакции с ионами. Помимо электродов внутри датчика имеется воздухопроницаемая мембрана для отделения компонентов на водной основе от газа, а количество газа, попадающего на рабочие электроды, регулируется для предотвращения утечки внутри датчика.
Сенсорная технология ISFET использует полевые транзисторы, которые можно использовать для измерения концентрации ионов в растворе, поскольку они чувствительны к ионам. Исток и заземляющий электроды заземлены на подложку и подключены к цепи. Прикрепление аналита/ионов к решетчатой мембране вызывает изменение потенциала между источником и заземляющими электродами, что является мерой концентрации ионов/аналита. ISFET считаются первыми биосенсорными полевыми транзисторами для биологических растворов, отсюда и такое же название, как транзисторы bioMOST.
В отличие от электрохимических датчиков, оптические датчики измеряют только активность ионов H3O+. Оптические датчики обладают рядом преимуществ: небольшой размер, непрерывность измерения, отсутствие необходимости в отдельном электроде сравнения и т. д. Фотообесцвечивание является наиболее важным фактором, влияющим на точность датчиков этого типа. Расщепление ковалентных или нековалентных связей в результате неспецифического связывания, вызванного возбуждающим светом, может привести к фотообесцвечиванию индикаторного красителя, что делает его неспособным излучать свет. Со временем это приводит к неточным показаниям датчиков. Основной тенденцией развития оптических датчиков является миниатюризация. Это позволит снизить затраты и улучшить массовое производство. Оптические pH-пластыри являются одним из таких небольших оптических датчиков. Оптические pH-пластыри объединяют датчики pH на клейких дисках, прикрепленных к поверхности биореактора. Еще одной недавней областью исследований является разработка одноразовых оптических датчиков для использования в одноразовых биореакторах.
Anaerobic processes rely heavily on “manual experimental analysis” and “qualified experimental operators”. The control measurements of the process involve spectroscopy, titration, etc. Currently, this type of biological process being studied requires different spectroscopic techniques due to the magnitude of the energy changes involved. Spectroscopy of biological processes often generates a large number of spectra, and the information content of each spectrum is significantly lower than the number of data, and it is key to quickly extract useful information from a large amount of data. Fluorescence spectroscopy appeared at the beginning of the twenty-first century. Fluorescence measurement in the reduced form of [NAD(P)H] is the most popular датчик флуоресценции.
Контроль температуры в биореакторах — это хорошо зарекомендовавшая себя технология, которая часто позволяет достичь точности ±0,5°C или выше. Типичный датчики температуры В промышленности используются термопары, термометры сопротивления (RTD) и термисторы. Выбор конкретного прибора для измерения температуры зависит от стабильности, чувствительности, точности, линейности и стерилизации датчика. PT100 обычно используется для измерения температуры в биореакторах. Платиновые термометры сопротивления используются потому, что они обеспечивают почти линейную реакцию на изменения температуры, стабильны и точны, обеспечивают повторяемый отклик и имеют широкий температурный диапазон. RTD часто используются в прецизионных приложениях из-за их точности и повторяемости. Контроль температуры в биореакторах животных клеток часто проще, чем в микробных ферментерах, поскольку культура клеток менее метаболически активна и требует меньше тепла для отвода из реактора.
Стандартный однолопастные рабочие колеса или одинарная перегородка Мешалочные резервуары часто имеют такие недостатки, как неравномерность сдвига и рассеивание энергии. Он оказывает большое воздействие на чувствительные микроорганизмы. В системе с многошаговым рабочим колесом снижение скорости рабочего колеса для получения эквивалентной рассеиваемой мощности приводит к снижению конечного максимального значения сдвига. Следует отметить, что поперечная сила на границе раздела пузырьков одинакова как для одношаговых, так и для многошаговых рабочих колес. В результате ожидается, что общая скорость разрушения клеток из-за сдвига жидкости будет ниже в системе с многолопастной крыльчаткой, которая потребляет ту же общую мощность. Поэтому, когда микроорганизмы чувствительны к сдвигу, предпочтительна система с многолопастной крыльчаткой. При установке лопастной крыльчатки часто используется такой прибор, как тахометр, для определения соответствия требуемой скорости показаниям тахометра и проверки близости значения оборотов к оптимальному значению. Моделирование CFD (вычислительная гидродинамика) и сочетание различных характеристик используются для прогнозирования желаемой скорости и управления крыльчатки.
Помимо температуры, pH, DO и скорости перемешивания, онлайн-анализатор выхлопных газов также является важной сенсорной технологией для управления технологическими процессами. Анализаторы выхлопных газов обычно используются при анализе состава ЛОС или при анализе конкретных газов, а оптические матрицы превосходно обнаруживают и идентифицируют широкий спектр аналитов, включая опасные соединения, и могут использоваться для обнаружения и характеристики ЛОС. собираются в свободном пространстве биореактора. Анализатор выхлопных газов с датчиком CO2 и датчиком DO, который можно использовать для расчета OUR, что также является одним из ключевых параметров роста микробов. Этот аналитический метод можно разделить на неинвазивные методы зондирования, которые используются для обнаружения CO2,O2 в газе в хвостовой части резервуара, анализа дыхательного коэффициента метаболических процессов и мониторинга изменений процесса ферментации. Онлайн-мониторинг может ускорить анализ без отбора проб, без предварительной обработки, напрямую подключен к выхлопной трубе ферментера (традиционные анализаторы выхлопных газов должны осушать выхлопные газы ферментации и проводить другую предварительную обработку), параллельные биореакторы могут выбирать многоканальные анализаторы выхлопных газов, такие как четырехканальные, восьмиканальные и десятки каналов. Можно контролировать несколько резервуаров онлайн и параллельно одновременно.
О БайЛун Биотехнологическая Компания, ООО:
БайЛун Biotechnology Co., Ltd. stands as a leading supplier and premier technical service provider, specializing in the provision of comprehensive bioreactor systems and advanced control solutions. Our extensive product line encompasses a wide array of offerings, ranging from bioreactors (fermenters) to animal cell bioreactors, biological shakers, and control systems tailored for bioprocessing applications. With a capacity spanning from 0.1L to 1000KL, we are committed to fostering the growth of China’s bioreactor industry on a global scale.
В БайЛун, we boast a seasoned team of engineers equipped with profound expertise in fermentation processes, biochemical equipment, and chemical technology. Moreover, we actively engage nationally renowned experts and scholars as technical consultants, ensuring the robust technological underpinnings of our products. Central to our ethos is a relentless pursuit of product innovation and technological leadership, all geared towards guaranteeing utmost customer satisfaction. We hold ourselves accountable to prioritize customer benefits, embodying this commitment as the cornerstone of Bailun Company’s core values.
Наш разнообразный портфель продуктов тщательно разработан для удовлетворения разнообразных потребностей наших клиентов. С самого начала мы придерживались принципов приоритета качества, клиентоориентированности и честности операций. Наша непоколебимая приверженность удовлетворению растущих потребностей наших клиентов двигает нас вперед. Принимая волну экономической глобализации, мы искренне приглашаем к сотрудничеству предприятия по всему миру, стремясь к взаимному процветанию и успеху.
Дух БайЛун воплощает в себе приверженность клиентоориентированности, стремление к совершенству в области качества, приверженность справедливости и порядочности, а также непоколебимое стремление к постоянному совершенствованию и инновациям.
Связаться с нами:
Добавить: 6848# Liuxiang Rd., Цзядин, Шанхай, Китай
Контактное лицо: Мэдди
Электронная почта: sales@fermentertech.com
Телефон:+86-134-7276-8163 (WhatsApp)
Веб-сайт: https://bioreactortech.com/
Русский 
English 
简体中文 
Español