Bioreaktori Sparger

Tyypillinen sparge-putken suunnitteluidea

Pienemmät bioreaktorit voivat jakaa happea tehokkaasti ja poistaa hiilidioksidia ilman sumuttimia. Nämä toimenpiteet eivät kuitenkaan koske suurempia bioreaktoreita, koska pienempi pinta-ala/tilavuussuhde johtaa hiilidioksidin kertymiseen ja estää hapen tunkeutumisen. Siksi sumuttimet ovat välttämättömiä hapen lisäämiseksi ja hiilidioksidin poistamiseksi.

Mikro- ja suurilla sumuttimilla varustetut järjestelmät ovat usein hyödyllisiä, koska ne voivat vastata erilaisiin prosessitarpeisiin. Esimerkiksi suuret sumuttimet tuottavat suurempia kuplia, jotka poistavat tehokkaasti liuenneen CO 2:n liuoksesta, mutta suuret kuplat vaativat voimakasta sekoitusta niiden hajottamiseksi ja hapen vapauttamiseksi.

Vaikka tämä voi toimia hyvin kylmää sietäville solulinjoille, sekoittaminen voi vahingoittaa herkempiä nisäkässoluja. Näissä tapauksissa voidaan käyttää pienempitehoista makrojakajaa ensin poistamaan CO 2 ja sitten mikrojakajaa sarjassa tuottamaan pienempiä kuplia, jotka kuljettavat happea tehokkaammin.

Sintrattu huokoinen metalli Sparger tekee

Rajapinta-ala kasvaa, mutta kuplan koko pienenee

Haaste: kuplan ominaisuudet määrittävät O2:n kuljetus- ja CO 2 -höyrynpoistonopeudet

Kuplien muodostuminen ja koko vaikuttavat merkittävästi hapen jakautumiseen bioreaktorissa. Kuplien ominaisuuksiin vaikuttavat merkittävästi huokosten koko ja jakautuminen, jakajamateriaali, virtausnopeus, nesteen ja kaasun ominaisuudet sekä paine. Esimerkiksi mikrosumuttimet tuottavat pienempiä pallomaisia ​​kuplia, kun taas suuremmat ruiskut tuottavat hieman suurempia ja epätasaisen muotoisia kuplia.

Mikrosumuttimet tuottavat mikronin kokoisia ja pallomaisia ​​kuplia, ja pintajännitys on hallitseva voima niiden kulkiessa bioreaktorin läpi. Siksi niillä on pitkä viipymäaika reaktorissa, mikä parantaa hapen siirtoa, mutta ei sovellu hiilidioksidin poistamiseen viljelmästä.

Suuret sumuttimet tuottavat kuplia, joiden halkaisija on keskimäärin 1-4 mm, joissa pintajännitys ja liemen kelluvuus vaikuttavat niiden muotoon ja liikkeeseen. Näillä kuplilla on lyhyempi viipymäaika, mutta ne liukenevat vähemmän kuin pienemmät kuplat. Mikrosumuttimet voivat kuitenkin tuottaa myös suurempia epäsymmetrisiä kuplia, joiden toimintaa ohjaavat inertiavoimat. Nämä kuplat voivat helposti räjähtää ilman hiilidioksidin liukenemista tai poistamista.

Kuplien muoto ja koko määräävät solun kokeman leikkausjännityksen määrän, CO 2:n poistamisen tehokkuuden järjestelmästä ja hapen kokonaissiirtonopeuden soluun. Siksi on tärkeää optimoida bioreaktorisumutin, jotta varmistetaan, että happikuplat ovat kooltaan ja jakautumiselta tasaisia ​​eivätkä vahingoita soluja.

Ratkaisu: Käytä HENGKO Bioreactor Spargerin tiukkaa tuotannon laadunvalvontaa

HENGKOlla on yli kahdenkymmenen vuoden kokemus sintrattujen spargerien kehittämisestä ja valmistuksesta. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut spargerimme ovat tulosta kymmenistä insinööreistä, jotka ovat usein parantaneet tuotantomenetelmää tuottaakseen tämän korkealaatuisen tuotteen, jolla on tasaiset huokoset ja siten tasainen kuplakoko, joka vapautuu bioreaktoriin. Huokoisia suihkuttimiamme suositellaan käytettäväksi matalavirtausmassavirtaussäätimien kanssa.

Käyttöohjeet:Matalavirtauksen massavirtauksen säädin syöttää hitaasti happea huokoiseen sumuttimeen. Sumuttimet eivät vapauta kaasua välittömästi. Sen sijaan paine nousee vähitellen, kunnes saavutetaan kriittinen piste, jolloin kuplat vapautuvat varovasti bioreaktoriin.

Tällä huuhtelumenetelmällä hapen massavirtausnopeutta voidaan säätää ohjaamaan kuplien vapautumisnopeutta bioreaktoriin. Sumuttimen reiät ovat riittävän pieniä, jotta kuplia muodostuu ennustettavasti. Siksi tämä bioreaktorin huuhtelutekniikka on skaalattavissa eri astioiden kokoon, ja hapen siirtonopeus on verrannollinen kaasun virtausnopeuteen.

Kysymyksiä Bioreaktorista Sparger

1. Mikä on Sparger bioreaktorissa?

Lyhyesti sanottuna sparger on laite, jota käytetään bioreaktorissa kaasujen, kuten hapen tai ilman, syöttämiseksi nestemäiseen väliaineeseen. Sumuttimen päätehtävä on tuottaa happea bioreaktorissa oleville mikro-organismeille, mikä on välttämätöntä niiden kasvulle ja aineenvaihdunnalle.

Bioreaktorissa olevaa Spargeria käytetään kaasujen, kuten hapen, ilman tai muiden mikro-organismien kasvuun ja aineenvaihduntaan tarvittavien kaasujen lisäämiseen. Happi syötetään mikro-organismeihin Spargerin kautta, mikä auttaa ylläpitämään liuenneen hapen tasoa nestemäisessä väliaineessa. Liuenneen hapen tasot ovat tärkeä parametri, jota seurataan ja säädellään bioprosessin aikana, koska se vaikuttaa suoraan mikro-organismien kasvuun ja aineenvaihduntaan.

Sparger on suunniteltu syöttämään kaasua nestemäiseen väliaineeseen hallitusti, esimerkiksi huokoisten materiaalien tai putkien kautta. Sparger voidaan sijoittaa bioreaktorin ala- tai yläosaan riippuen bioreaktorin suunnittelusta ja käytettyjen mikro-organismien tyypistä. Sparger voidaan säätää antamaan haluttu hapen siirtonopeus ja ylläpitämään sopiva liuenneen hapen taso väliaineessa.

Spargerilla on myös tärkeä rooli massansiirtonopeuden ylläpitämisessä, joka on nopeus, jolla happi siirtyy kaasufaasista nestefaasiin. Massansiirtonopeuteen voivat vaikuttaa sellaiset tekijät kuin bioreaktorin koko ja muoto, mikro-organismien tyyppi ja konsentraatio sekä väliaineen lämpötila ja pH. Spargerilla voidaan hallita näitä tekijöitä ja optimoida massasiirtonopeutta, mikä on ratkaisevan tärkeää bioprosessin onnistumiselle.

Yhteenvetona voidaan todeta, että spargerin päätehtävä bioreaktorissa on tarjota nestemäisessä väliaineessa oleville mikro-organismeille happea, joka on välttämätöntä niiden kasvulle ja aineenvaihdunnalle, sekä ylläpitää asianmukaisia ​​liuenneen hapen tasoja ja massansiirtonopeutta, jotka ovat välttämättömiä bioprosessin menestys.

Mitä Sparger tarkoittaa?

Sumutin on laite, jota käytetään kaasun syöttämiseen nesteeseen. Sitä käytetään yleisesti bioreaktoreissa, jotka ovat erikoisastioita, joita käytetään mikro-organismien tai solujen viljelyyn kontrolloiduissa olosuhteissa.

Mikä on Spargerin tehtävä?

Sumuttimen tehtävänä on toimittaa happea tai muuta kaasua bioreaktoriin solujen tai mikro-organismien kasvun ja aineenvaihdunnan tukemiseksi.

Mikä on Spargerin käyttö bioreaktorissa Selitä sen tyypit?

Bioreaktorissa voidaan käyttää useita erityyppisiä sumuttimia. Näitä ovat kuplasuuttimet, jotka luovat jatkuvan kuplavirran nesteeseen, ja suihkesuuttimet, jotka hajottavat kaasun hienona sumuna. Muihin tyyppeihin kuuluvat huokoiset spargerit ja onttokuituiset spargerit.

Missä Sparger sijaitsee bioreaktorissa?

Sumutin sijaitsee tyypillisesti bioreaktorin pohjalla, missä se voi tehokkaasti sekoittaa kaasun nesteeseen. Laajamittaisissa käymisprosesseissa käytetään usein kuplasuuttimia, koska ne ovat suhteellisen yksinkertaisia ​​ja edullisia käyttää.

Minkä tyyppistä spargeria käytetään enimmäkseen laajamittaisessa fermentaatiossa?

Laajamittaisissa käymisprosesseissa käytetään usein kuplasuuttimia, koska ne ovat suhteellisen yksinkertaisia ​​ja edullisia käyttää. Kuplasumutin koostuu putkesta tai putkesta, jossa on pieniä reikiä tai rakoja, joiden kautta kaasu johdetaan nesteeseen. Kaasu virtaa reikien tai rakojen läpi ja muodostaa jatkuvan kuplavirran nesteeseen. Bubble spargers syöttää tehokkaasti suuren kaasumäärän bioreaktoriin, ja niitä voidaan helposti säätää kaasun virtausnopeuden säätelemiseksi. Ne ovat myös suhteellisen helppoja puhdistaa ja huoltaa. Kuplasuuttimet voivat kuitenkin luoda suhteellisen suuria kuplia, jotka eivät ehkä ole yhtä tehokkaita tarjoamaan suurta pinta-alaa soluille tai mikro-organismeille joutua kosketuksiin kaasun kanssa. Joissakin tapauksissa suihkutin tai muun tyyppinen suihkutin voi olla sopivampi tiettyyn käymisprosessiin.

Mitä sinun tulee tietää Sparger-järjestelmästä?

On useita asioita, jotka sinun tulee ottaa huomioon, kun käytät sparger-järjestelmää bioreaktorissa. Näitä ovat:

1. Kalibrointi:On tärkeää kalibroida oikein bioreaktoriin syötettävän kaasun virtausnopeus. Näin varmistetaan, että soluihin tai mikro-organismeihin syötetään oikea määrä kaasua ja että happipitoisuus bioreaktorissa on halutulla alueella.

2. Happipitoisuus:Bioreaktorin happipitoisuutta tulee seurata säännöllisesti sen varmistamiseksi, että se on viljeltävien solujen tai mikro-organismien halutulla alueella. Jos happipitoisuus on liian korkea tai liian alhainen, se voi vaikuttaa solujen tai mikro-organismien kasvuun ja aineenvaihduntaan.

3. Saastumisen ehkäisy:On tärkeää varmistaa, että suihkutin ja ympäröivä alue puhdistetaan ja huolletaan kunnolla bioreaktorin kontaminoitumisen estämiseksi. Tämä voi sisältää kaasunsuodattimien säännöllisen vaihtamisen ja suihkuttimen ja sitä ympäröivien alueiden puhdistamisen asianmukaisilla desinfiointiaineilla.

4. Kaasun virtausnopeus:Kaasun virtausnopeutta tulee säätää tarpeen mukaan halutun happipitoisuuden ylläpitämiseksi bioreaktorissa. Virtausnopeutta voi olla tarpeen lisätä tai vähentää solujen tai mikro-organismien hapentarpeen ja kaasun kulutuksen perusteella.

5. Huolto:Sumutusjärjestelmän säännöllinen huolto on tärkeää, jotta se toimii oikein ja tehokkaasti. Tämä voi sisältää vuotojen tarkistamisen, kuluneiden tai vaurioituneiden osien vaihtamisen sekä suihkuttimen ja sitä ympäröivien alueiden puhdistamisen tarvittaessa.

2. Spargerin päätehtävä bioreaktorissa?

Sumuttimen päätehtävä bioreaktorissa on syöttää kaasuja, kuten happea tai ilmaa, nestemäiseen väliaineeseen. Se on välttämätön mikro-organismien kasvulle ja aineenvaihdunnalle bioreaktorissa, koska ne tarvitsevat happea hengitykseen. Sparger auttaa saamaan mikro-organismeille tarvittavan hapen ja ylläpitämään sopivaa happitasoa bioreaktorissa niiden kasvun ja aineenvaihdunnan tukemiseksi, mikä on välttämätöntä bioprosessin onnistumiselle.

V: Kaasujen esittely:Sumuttimen päätehtävä bioreaktorissa on syöttää kaasuja, kuten happea tai ilmaa, nestemäiseen väliaineeseen. Se auttaa tarjoamaan mikro-organismeille tarvittavaa happea kasvua ja aineenvaihduntaa varten.

B: Liuenneen hapen tason ylläpitäminen:Sparger auttaa ylläpitämään liuenneen hapen tasoa nestemäisessä väliaineessa. Nämä tasot ovat tärkeä parametri, jota seurataan ja valvotaan bioprosessin aikana, koska ne vaikuttavat suoraan mikro-organismien kasvuun ja aineenvaihduntaan.

C: Kaasun siirtonopeuden säätely:Sparger on suunniteltu syöttämään kaasua nestemäiseen väliaineeseen hallitusti. Sparger voidaan säätää antamaan haluttu hapen siirtonopeus ja ylläpitämään sopiva liuenneen hapen taso väliaineessa.

D: Massansiirtonopeuden ylläpitäminen:Spargerilla on myös tärkeä rooli massansiirtonopeuden ylläpitämisessä, joka on nopeus, jolla happi siirtyy kaasufaasista nestefaasiin.

E: Bioprosessin optimointi:Spargeria voidaan käyttää säätelemään tekijöitä, kuten bioreaktorin kokoa ja muotoa, mikro-organismien tyyppiä ja pitoisuutta sekä väliaineen lämpötilaa ja pH:ta bioprosessin optimoimiseksi.

F: Sekoituksen tarjoaminen:Spargerit auttavat myös luomaan nesteen ja kaasun homogeenisen seoksen tarjoamalla sekoitusvaikutusta. Se auttaa tarjoamaan mikro-organismeille tasaisen ympäristön.

3. Sparger-tyypit bioreaktorissa?

Useita erityyppisiä sumuttimia ovat huokoisista kivestä valmistetut suihkuputket, jotka on valmistettu huokoisesta materiaalista, kuten keraamisesta tai sintratusta metallista, ja kuplapylväsputket, jotka käyttävät sarjaa putkia tai suuttimia kaasun syöttämiseksi nesteeseen.

Bioreaktorissa voidaan käyttää usean tyyppisiä suihkuttimia, mukaan lukien:

1. Huokoiset kivet:Ne on valmistettu huokoisesta materiaalista, kuten keraamisesta tai sintratusta metallista, ja ne sijoitetaan bioreaktorin pohjalle. Ne tarjoavat suuren pinta-alan kaasunsiirtoon ja niitä käytetään yleisesti pienimuotoisissa bioreaktoreissa.

2. Kuplakolonnisuuttimet:Ne käyttävät sarjaa putkia tai suuttimia kaasun syöttämiseksi nesteeseen. Ne voidaan sijoittaa bioreaktorin ala- tai yläosaan ja niitä käytetään yleisesti suuremmissa bioreaktoreissa.

3. Rengassuutin:Nämä sijoitetaan bioreaktorin pohjalle ja ne käyttävät renkaan muotoista rakennetta kuplien tuottamiseen ja hapen siirtoon.

4. Mikrokuplasparger:Nämä on suunniteltu tuottamaan pieniä kuplia, jotka tarjoavat korkean hapensiirtotehokkuuden, ja niitä käytetään laajalti suuren mittakaavan suuritiheyksisissä bioreaktoreissa.

5. Jet sparger:Nämä käyttävät suuttimia kaasun syöttämiseksi nesteeseen. Ne voidaan sijoittaa bioreaktorin ala- tai yläosaan ja niitä käytetään yleisesti korkean leikkausvoiman bioreaktoreissa.

6. Siipipyöräsuutin:Tämäntyyppinen Sparger käyttää pyörivää siipipyörää kuplien luomiseen ja hapen siirtämiseen. Sitä käytetään yleisesti käymisprosesseissa.

Nämä ovat joitain bioreaktoreissa yleisesti käytettyjä sparger-tyyppejä, ja Spargerin valinta riippuu bioreaktorin koosta, tyypistä ja suunnittelusta sekä käytettävästä bioprosessista.

4. Kuinka asettaa huuhtelutasot bioreaktorissa?

Huuhtelutaso bioreaktorissa asetetaan tyypillisesti mikro-organismien hapentarpeen, kaasun siirtonopeuden ja kaasun virtausnopeuden perusteella. Suihkutustasoon vaikuttavia tekijöitä ovat bioreaktorin koko ja muoto, mikro-organismien tyyppi ja pitoisuus sekä väliaineen lämpötila ja pH.

5. Spargerin rooli bioreaktorissa?

Sumuttimen tehtävänä bioreaktorissa on syöttää kaasuja, kuten happea tai ilmaa, nestemäiseen väliaineeseen mikro-organismien hapentarpeen tyydyttämiseksi. Se on välttämätöntä mikro-organismien kasvulle ja aineenvaihdunnalle ja viime kädessä bioprosessin onnistumiselle.

Sparger auttaa antamaan mikro-organismeille tarvittavan hapen kasvuun ja aineenvaihduntaan. Se auttaa ylläpitämään nestemäisen väliaineen liuenneen hapen tasoja, jotka ovat tärkeitä parametreja, joita seurataan ja valvotaan bioprosessin aikana, koska ne vaikuttavat suoraan mikro-organismien kasvuun ja aineenvaihduntaan.

Sparger on suunniteltu syöttämään kaasua nestemäiseen väliaineeseen hallitusti, esimerkiksi huokoisten materiaalien tai putkien kautta. Sparger voidaan sijoittaa bioreaktorin ala- tai yläosaan riippuen bioreaktorin suunnittelusta ja käytettyjen mikro-organismien tyypistä. Sparger voidaan säätää antamaan haluttu hapen siirtonopeus ja ylläpitämään sopiva liuenneen hapen taso väliaineessa.

Spargerilla on myös tärkeä rooli massansiirtonopeuden ylläpitämisessä, joka on nopeus, jolla happi siirtyy kaasufaasista nestefaasiin. Massansiirtonopeuteen voivat vaikuttaa sellaiset tekijät kuin bioreaktorin koko ja muoto, mikro-organismien tyyppi ja konsentraatio sekä väliaineen lämpötila ja pH. Spargerilla voidaan hallita näitä tekijöitä ja optimoida massasiirtonopeutta, mikä on ratkaisevan tärkeää bioprosessin onnistumiselle.

Sparger auttaa myös luomaan nesteen ja kaasun homogeenisen seoksen tarjoamalla sekoitusvaikutusta. Se auttaa tarjoamaan mikro-organismeille tasaisen ympäristön.

Yhteenvetona voidaan todeta, että spargerin tehtävänä bioreaktorissa on tarjota nestemäisessä väliaineessa oleville mikro-organismeille happea, joka on välttämätöntä niiden kasvulle ja aineenvaihdunnalle, sekä ylläpitää asianmukaisia ​​liuenneen hapen tasoja ja massansiirtonopeutta, jotka ovat välttämättömiä mikro-organismeille. bioprosessin onnistuminen. Se auttaa myös luomaan homogeenisen seoksen ja sekoittaa nestemäistä väliainetta.

Millaista Bioreactor Spargeria olet kiinnostunut käyttämään tai mukauttamaan?

olet tervetullut ottamaan meihin yhteyttä sähköpostitseka@hengko.com, tai voit lähettää kyselyn osoitteessa

alimmalla yhteydenottolomakkeella, lähetämme sinulle takaisin mahdollisimman pian 24 tunnin kuluessa.