Esszé evolúció fotobioreaktorokban

A legkorábbi szakaszában a korszerű mikrobiológia, amikor a természettudósok kezdett dolgozni tiszta mikroorganizmus-kultúrák, felhívták a figyelmet, hogy a külső - fenotípusos - változás a telepek vizsgált objektumok kapcsolatos változások a tenyésztési körülmények között. Például, a színe néhány egyedi kolóniákat a baktériumok és gombák változott, ha a mikroorganizmusokat tenyésztettük (vagy inkubálunk a tenyésztés után) nem a termosztátot a sötét és a világos.

Mivel a fejlesztés a mikrobiológia, hogy ipari szinten felhalmozott egy csomó adat, vezet intenzívebb lefedettség javára a kísérletezők és a termelők. A két fő motivációja segítségével világítás tenyésztésével mikroorganizmusok formulázhatjuk:

a) összeadásával sejtek extra energiát növények, és / vagy

b) stimulálása specifikus könnyű-függő metabolikus bioszintetikus folyamatokat.

Mindenesetre, az ember elkezdte létrehozni egy megfizethető és esetleg hatékonyabb világítási rendszer biotechnológiai létesítmény hardver szempontjából.

Hogyan alakulását az elveket és módszereket világító tenyészteni mikroorganizmusok?

Eleinte (különösen a kutatás szintje laboratóriumok), ez csak - mellett egy Petri-csészébe, egy kémcső vagy lombikotlolajfürdőn lámpák, és bele őket a hálózatban. Természetesen ott is azt találták, hogy van-e hatás adag - a nem egyenletes megvilágítást az egyes tárgyakat az eredmények összehasonlítása nem lehet figyelembe venni.

Problémák egyre akut az átmenet félig ipari és ipari szinten a kívánt termékeket a fény-függő folyamatok. A korszak a fejlesztési eszközök ápolása fotoszintetikus mikroorganizmusok, amelyek megkapták a büszke nevét a három emeletes fotobioreaktorokban (FBI).

Lezuhanyozott szabadalmak, cikkek, szabályzatok ... De eddig a fejlesztés fotobioreaktorokban az autotróf és heterotróf kultúra fényérzékeny szervezetek továbbra is súlyos problémát jelent.

Meg kell foglalkoznia három fő célja van:

a) hogy elérjék a szükséges megvilágítási szint a tenyésztett mikroorganizmus sejtjeiben,

b) a szint elérése érdekében a levegőztetés kultúra,

c) annak biztosítása érdekében, a legnagyobb mértékű egységességét, hogy biztosítsa minden egyes sejttenyészethez által e két paraméter.

A legtöbb hagyományos módszer konstruktív megoldásokat ezekre a problémákra a használata munkagépek tartályok átlátszó anyagból készül, amelynek elrendezése a kívánt számú fényforrások kívül. Ilyen esetekben, a keverés és levegőztetés a tenyészet által termelt hagyományos módszerekkel.

Mostanáig, tarka lapos kivitel (2. ábra) nagyon népszerű laboratóriumokban foglalkozó kutatás, például halobacteria.

Egy különleges eset az ilyen struktúrák csőszerű eszköz, beleértve a használó napelemes világítás (3. ábra).

Voltak még „mobil FBI” szerelt targonca és adaptált mozgás a szárazföldön terek azonosítani a helyeket, hogy a legjobb módja a napsugárzás, és ezáltal a maximális biológiai produktivitás.

Ez az osztály fotobioreaktorokban tartalmaznak fémes egységen található fotocella - külső átlátszó megvilágított térfogat, amely folyamatosan szivattyúzzuk át a tenyésztő folyadékot nőtt sejtekből mikroorganizmus.

Az advent a lézer fényforrások végén a múlt század szült számos tanulmány célja, hogy azonosítsa a kilátások koherens sugárzás biotechnológia. Ami a taxonómia fotobioreaktorokban. gépek, felszerelve lézerek, tudható, hogy mindegy első típus - az FBI egy külső forrásból.

Az igazi áttörés a fejlesztése volt fotobioreaktorokban és háztartási készülékek - SU 1828660 A3 (1981), eredetileg a termesztés alga puha sejtfalak - spirulina.

A fő különbség az eszköz, kidolgozott vezetése alatt V.A.Zhavoronkova a használata a rugalmas keverők, rögzített két vízszintesen elrendezett tárcsa (5. ábra).

Forgatás a keverő eszköz biztosítja a kialakulását a levegő üreg a tartály közepén egység miatt centrifugális displacement amplification közegben. Ebben üregben található lámpák, zárt áttetsző kettős falú burkolat. A üregben a kettős faiak közötti kering folyékony hűtőközeg szolgáló teljesítmény nátrium lámpák. Jelenleg fotobioreaktorokban rugalmas keverőkkel sikeresen alkalmazzák tenyésztés mikroalgák és a különböző fényérzékeny baktériumok. Bár az ilyen építési cavitary FBI ítélt leggazdaságosabb, meg kell jegyezni, a viszonylagos bonyolultsága a design lámpák és hűtőrendszerek, valamint korlátozza a hangerőt működik, ha a nagy sűrűségű termesztés.

A következő ugrás az evolúció az FBI jár az Advent a LED és a legszélesebb lehetséges. Nyilvánvaló, hogy a LED-ek egy igazi alternatívája a hagyományos fényforrások, beleértve átvitelére fényenergia a sejtek a mikroorganizmusok során termesztés. Világító eszközök alapján LED-ek egyedülálló technológiai előnyöket. Méretük csak néhány milliméter; tipikus LED fogyaszt 15-20mA aktuális üzemi feszültség néhány volt DC.

Mindezen figyelemreméltó tulajdonságait LED jön egy legalkalmasabb felhasználásra biotechnológia. Jelenleg félig ipari fotobioreaktor van kialakítva egy keverő berendezés, alapja a módosított kialakítás Zhavoronkova - két párhuzamos lemez, amelyek között a feszített rugalmas, átlátszó műanyag csövet tartalmazó láncot LED-ek (light kötegek) csatlakoztatott egyenáramú.

Forgatásával a keverő fény kötegek állandóan a vastagsága a tenyészet folyékony. A fénnyel teszi kötegek összeg szükséges megvilágítás közvetlenül sejtek tenyészetében. A több fény kötegek száma és típusa LED megfelelően választjuk ki a „kívánságok” a tárgy a termesztés és egyéb szükséges műszaki feltételeket. További fény kócok is elrendezhető a belső felületén az FBI a munkakamra. Ebben a függőleges elrendezése több kötegek a fény elősegíti a keverési a tenyészet folyékony miatt centrifugális displacement amplification része körkörös áramlás. Egy fontos előnye ennek a design nem kell, hogy bonyolult és törékeny szerkezet az áttetsző védőburkolatok, mint elődei.

És különben is, "... ez gyönyörű ...".