實驗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，不能實時測量培養(yǎng)過程中的有關(guān)參數(shù)以及過程補料控制，因此*以來一直以搖床的放瓶結(jié)果作為實驗數(shù)據(jù)。當(dāng)用來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, 實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，傳統(tǒng)搖瓶篩選方法往往缺乏補料或供氧不足，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)酵罐進行發(fā)酵操作時，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、OUR、CER、RQ、各種補料操作…等）的相關(guān)性，這種隨不同發(fā)酵時間的相關(guān)性變化可以反映菌體生理狀態(tài)的變化，對發(fā)酵過程優(yōu)化與放大研究具有極重要的意義。帶pH測量的高通量生物反應(yīng)器既克服搖瓶中多參數(shù)測量的困難，又不失為代謝流分析的基本原理。把pH實時測量與流加技術(shù)相結(jié)合，對實現(xiàn)以代謝流為核心的動態(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照操作，可以大大縮短研究進度。
二、優(yōu)點
1、pH的實時變化能夠引起菌種生理特性的變化，pH檢測功能為代謝流分析提供有力證據(jù)
2、精心設(shè)計的微量補料技術(shù)和pH實時檢測與流加技術(shù)相結(jié)合，對實現(xiàn)以代謝流為核心的動態(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照操作，可以大大縮短工藝研究進度
三、應(yīng)用：
1. 菌體生長過程pH的變化規(guī)律，接種量與移種時機的研究
2. 基礎(chǔ)培養(yǎng)基的優(yōu)化
3. 菌體生長階段和產(chǎn)素階段適pH的研究
4. 流加補料的研究，包括補料種類、速率及動力學(xué)研究
5. 可實現(xiàn)代謝流為核心的動態(tài)研究。
四、系統(tǒng)組成
組件 | 數(shù)量 |
10寸觸摸屏主機 | 1臺 |
500ml（或者1000ml）高硼硅玻璃培養(yǎng)罐 | 8只 |
pH電極（進口） | 8根 |
pH酸堿流加蠕動泵 | 8只 |
超微量補料控制蠕動泵 | 8只 |
德國西門子PLC控制器 | 1套 |
制冷+加熱自動控溫系統(tǒng) | 1套 |
轉(zhuǎn)子流量計(空氣/純氧比例混合) | 2個 |
五、技術(shù)指標(biāo):
名 稱 | 技術(shù)指標(biāo) | 部件配置及說明 | |
機箱尺寸 | 850*620*1355（mm） | 專業(yè)設(shè)計 | |
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：0.2KW直流伺服電機；轉(zhuǎn)速無極可調(diào)；光電測試；低噪音、低振動 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 蠕動泵（可編程精密蠕動泵） | |
超微量補料控制 | 范圍：0.2ml~200ml/min 精度：± 0.02ml | 蠕動泵（可編程精密蠕動泵） 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 過濾器：賽多利斯 通氣換氣閥 | |
硬件 | 采用德國西門子PLC為核心控制單元，工作穩(wěn)定可靠； 操作方便，人機友好，且每個通道可儲存30000點歷史數(shù)據(jù)。 | ||
