實(shí)驗(yàn)室高通量菌種篩選與優(yōu)化系統(tǒng)
一、介紹
由于傳統(tǒng)搖床的特點(diǎn),不能實(shí)時(shí)測(cè)量培養(yǎng)過程中的有關(guān)參數(shù)以及過程補(bǔ)料控制,因此*以來(lái)一直以搖床的放瓶結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)用來(lái)作為諸如菌種生理特性變化、培養(yǎng)基成分的作用以及溫度、pH等環(huán)境條件變化等研究的依據(jù)時(shí), 實(shí)際上是一種缺乏過程研究的靜態(tài)分析方法。這種方法的局限性是很顯然的,例如以這種方法作為菌種選育后技術(shù)時(shí),傳統(tǒng)搖瓶篩選方法往往缺乏補(bǔ)料或供氧不足,并不一定處于代謝流分配合理的狀態(tài),由此將出現(xiàn)嚴(yán)重的高產(chǎn)菌株漏篩現(xiàn)象。
上海顧信生物科技有限公司生產(chǎn)的系列高通量生物反應(yīng)器,就是根據(jù)菌種在代謝流發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵操作時(shí),可以很明顯地觀察到過程pH值與其他參數(shù)變化(如菌體生長(zhǎng)、OUR、CER、RQ、各種補(bǔ)料操作…等)的相關(guān)性,這種隨不同發(fā)酵時(shí)間的相關(guān)性變化可以反映菌體生理狀態(tài)的變化,對(duì)發(fā)酵過程優(yōu)化與放大研究具有極重要的意義。帶pH測(cè)量的高通量生物反應(yīng)器既克服搖瓶中多參數(shù)測(cè)量的困難,又不失為代謝流分析的基本原理。把pH實(shí)時(shí)測(cè)量與流加技術(shù)相結(jié)合,對(duì)實(shí)現(xiàn)以代謝流為核心的動(dòng)態(tài)研究具有重要意義。
由于搖瓶的多瓶以及不同工藝的組合對(duì)照操作,可以大大縮短研究進(jìn)度。
二、優(yōu)點(diǎn)
1、pH的實(shí)時(shí)變化能夠引起菌種生理特性的變化,pH檢測(cè)功能為代謝流分析提供有力證據(jù)
2、精心設(shè)計(jì)的微量補(bǔ)料技術(shù)和pH實(shí)時(shí)檢測(cè)與流加技術(shù)相結(jié)合,對(duì)實(shí)現(xiàn)以代謝流為核心的動(dòng)態(tài)研究具有重要意義
3、多通道搖瓶以及工藝的多種組合的對(duì)照操作,可以大大縮短工藝研究進(jìn)度
三、應(yīng)用:
1. 菌體生長(zhǎng)過程pH的變化規(guī)律,接種量與移種時(shí)機(jī)的研究
2. 基礎(chǔ)培養(yǎng)基的優(yōu)化
3. 菌體生長(zhǎng)階段和產(chǎn)素階段適pH的研究
4. 流加補(bǔ)料的研究,包括補(bǔ)料種類、速率及動(dòng)力學(xué)研究
5. 可實(shí)現(xiàn)代謝流為核心的動(dòng)態(tài)研究。
四、系統(tǒng)組成
組件 | 數(shù)量 |
10寸觸摸屏主機(jī) | 1臺(tái) |
500ml(或者1000ml)高硼硅玻璃培養(yǎng)罐 | 8只 |
pH電極(進(jìn)口) | 8根 |
pH酸堿流加蠕動(dòng)泵 | 8只 |
超微量補(bǔ)料控制蠕動(dòng)泵 | 8只 |
德國(guó)西門子PLC控制器 | 1套 |
制冷+加熱自動(dòng)控溫系統(tǒng) | 1套 |
轉(zhuǎn)子流量計(jì)(空氣/純氧比例混合) | 2個(gè) |
五、技術(shù)指標(biāo):
名 稱 | 技術(shù)指標(biāo) | 部件配置及說(shuō)明 | |
機(jī)箱尺寸 | 850*620*1355(mm) | 專業(yè)設(shè)計(jì) | |
搖板尺寸 | 760*460(mm) | SUS316L | |
溫度控制系統(tǒng) (加熱+制冷) | 自控范圍:10℃-50℃ 精度:±0.2℃ | 傳感器:PT100(進(jìn)口鉑電阻) 溫度變送器(Good-shine) | |
轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) | 控制范圍:0~280rpm 控制精度:±2% | 電機(jī):0.2KW直流伺服電機(jī);轉(zhuǎn)速無(wú)極可調(diào);光電測(cè)試;低噪音、低振動(dòng) 直流調(diào)速板(Good-shine) | |
pH控制系統(tǒng) | 控制范圍:2.00-12.00 控制精度:±0.02 | 耐高溫滅菌pH電極、導(dǎo)線 蠕動(dòng)泵(可編程精密蠕動(dòng)泵) | |
超微量補(bǔ)料控制 | 范圍:0.2ml~200ml/min 精度:± 0.02ml | 蠕動(dòng)泵(可編程精密蠕動(dòng)泵) 可與pH關(guān)聯(lián)控制 | |
GasMi(Air+O2)混合通氣 | 范圍:1~20L/ min 精度:±5% | 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 過濾器:賽多利斯 通氣換氣閥 | |
硬件 | 采用德國(guó)西門子PLC為核心控制單元,工作穩(wěn)定可靠; 操作方便,人機(jī)友好,且每個(gè)通道可儲(chǔ)存30000點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)。 |