FMT150光養(yǎng)生物反應(yīng)器
——光氧細(xì)菌和藻類培養(yǎng)與狀態(tài)在線監(jiān)測的完美結(jié)合
光養(yǎng)生物反應(yīng)器是指用于培養(yǎng)藻類、光養(yǎng)細(xì)菌等的技術(shù)系統(tǒng),一般由培養(yǎng)系統(tǒng)(如光、培養(yǎng)容器、溫度控制等)和監(jiān)測系統(tǒng)(如PH值等)組成,可分為開放式和封閉式。廣泛應(yīng)用于生物工程領(lǐng)域如食品、水產(chǎn)養(yǎng)殖、營養(yǎng)保健制劑、醫(yī)藥如抗體及抗腫瘤藥物等,生態(tài)環(huán)境工程領(lǐng)域如水體生態(tài)修復(fù)、CO2吸收、污水處理如重金屬吸收等,能源領(lǐng)域如微藻生物柴油等。同時,隨著碳排放的增加,海洋藻類對變化的響應(yīng)也逐漸成為光養(yǎng)生物反應(yīng)器應(yīng)用的重要領(lǐng)域。
FMT150光養(yǎng)生物反應(yīng)器將生物反應(yīng)器與監(jiān)測儀器獨特地結(jié)合在一起,用于淡水、海水藻類和藍(lán)細(xì)菌(藍(lán)藻)等的精確培養(yǎng)。
儀器內(nèi)置雙調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x和光密度計等,光強、光質(zhì)、溫度和通入氣體的組分與流速都可以精確調(diào)控。加裝恒濁和恒化模塊后還可以調(diào)控培養(yǎng)基的pH值和濁度。培養(yǎng)藻類的生長狀況由光密度計測定OD680和OD735實現(xiàn)實時監(jiān)控。葉綠素?zé)晒鈨x實時監(jiān)測Ft并可測定F0、Fm、Fm′和QY來反映培養(yǎng)藻類的光合生理狀態(tài)。
光養(yǎng)生物反應(yīng)器通過與之配套的外部控制電腦和軟件進行實驗設(shè)置和監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時圖像化顯示。培養(yǎng)條件如溫度、光強、光質(zhì)等可以根據(jù)用戶自定義方案動態(tài)變化,既可以進行恒定條件下的培養(yǎng),也可以一定的周期自動變化。外部控制電腦可同時控制多臺FMT150進行同步實驗,保證不同處理實驗間的一致性。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1. 環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程——藻類的利用與有害控制
用于水體中水華和赤潮現(xiàn)象的模擬、預(yù)警防治研究,水體污染治理與生態(tài)修復(fù)研究如利用藻類進行水體重金屬污染及面源污染的消納研究等,大氣污染生態(tài)修復(fù)研究如利用藻類對污染排放進行吸收的研究等,及利用藻類吸收大氣二氧化碳的研究等等。
2. 生態(tài)學(xué)與生態(tài)工程
海洋初級生產(chǎn)力研究,海洋碳循環(huán),浮游植物等光養(yǎng)生物生理生態(tài)研究,藻類對變化的響應(yīng)機制,生物圈模擬研究,水體生態(tài)修復(fù)研究等。
3. 生物工程與生物醫(yī)學(xué)工程
用于藻類保健營養(yǎng)品的開發(fā)研究,藻類轉(zhuǎn)基因抗腫瘤藥物的開發(fā)研究,水產(chǎn)養(yǎng)殖藻類培養(yǎng)等等。
4. 生物能源開發(fā)——向藻類要能源
地球上的石油、煤炭等常規(guī)能源面臨資源枯竭及環(huán)境污染、溫室氣體排放等嚴(yán)重問題,用玉米等糧食進行生物柴油的開發(fā)一度引起的糧食危機,目前國際上已將生物柴油的開發(fā)焦點轉(zhuǎn)向藻類,藻類獨居植物產(chǎn)油率榜首。FMT150已成為歐美用于藻類生物能源培養(yǎng)研究的熱門設(shè)備。
主要特點:
®
內(nèi)置雙調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x,實時監(jiān)測培養(yǎng)藻類的生理狀況,測量記錄熒光參數(shù)Ft,F(xiàn)m,QY等
® 內(nèi)置光密度計,測量OD680和OD735,經(jīng)過校準(zhǔn)可計算生物量(藻類細(xì)胞數(shù)量)、葉綠素濃度
® 配備氣泡阻斷閥和氣泡加濕器,使熒光和OD值的測定更加精確
® 可同時測量監(jiān)測溫度、pH值、溶解氧等多種參數(shù)
® 精確控制溫度、光質(zhì)、光強、培養(yǎng)周期等,并可進行恒化或恒濁培養(yǎng)
® 培養(yǎng)容器使用高強度耐熱耐腐蝕材料,可進行高溫滅菌
® 光化學(xué)光強度達(dá)1500 umol photons m-2 s-1(藍(lán)綠藻培養(yǎng)正常光強為90 umol photons m-2 s-1),可升級達(dá)3000 umol photons m-2 s-1,光質(zhì)可根據(jù)用戶需求在紅光、藍(lán)光、白光中選擇單色光或雙色光,擴展光源中還可以加入紅外光
® 氣流速率、CO2及O2濃度可精確控制(備選)
® 可通過專用的電腦軟件實現(xiàn)外部控制,操作簡單
技術(shù)參數(shù)指標(biāo)
1. 測量參數(shù):
葉綠素?zé)晒鈪?shù):暗適應(yīng)條件下F0, Fm, Fv(Fm-F0), QY(Fv/Fm)
光適應(yīng)條件下Ft, Fm‘, Fv‘(Fm‘-Ft), QY(ΦPSII即量子產(chǎn)額)
溫度、光密度(OD680和OD735)、pH、溶解氧、溶解CO2(溶解氧和溶解CO2為備選)
2. 調(diào)控環(huán)境參數(shù):溫度、光強、通氣速度、通入氣體組分與含量(需選配GMS高精度氣體混合系統(tǒng))、恒化(恒定pH)培養(yǎng)與恒濁(恒定OD)培養(yǎng)(需選配相應(yīng)的蠕動泵模塊),所有參數(shù)都可以同步控制。
3. 容積:400 ml/1000 ml可選
4. 溫度精確控制范圍:標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)容器18 -50℃,增強培養(yǎng)容器0 -70℃(實際控溫效果與環(huán)境溫度有關(guān))
5. 控溫系統(tǒng):2個200 W珀耳帖元件
6. 雙顯示:主機控制顯示和外部控制電腦實時顯示
7. LED光源:
標(biāo)準(zhǔn)配制:紅光、藍(lán)光或白光、紅光雙色光源,可選白光、藍(lán)光雙色光源或白、藍(lán)、紅單色光源
光強:1500 umol (photons).m-2.s-1 PAR(藍(lán)光750/紅光750;白光750/紅光750)
可升級至3000 umol (photons).m-2.s-1 PAR(藍(lán)光1500/紅光1500;白光1500/紅光1500;紅光1500;白光或藍(lán)光單色3000)
8. 外部擴展光源(備選):單色光、單色光+紅外(850 nm,用于產(chǎn)氫藻類、紫硫細(xì)菌培養(yǎng))、雙色光
9.
控光模式:光質(zhì)和光強均可通過軟件按用戶編制的程序自行動態(tài)變化,可模擬自然日照周期、云遮擋造成的光強光質(zhì)變化等光節(jié)律變化
10. 控溫模式:溫度可通過軟件按用戶編制的程序自行動態(tài)變化,可模擬自然溫度日變化、溫度周期性驟升或驟降等
11. 光密度測量:通過兩個 IR LEDs (735 nm, 680 nm)實時測量OD
12. 檢測器:PIN光敏二極管、697 nm-750nm濾波器
13. GMS高精度氣體混合系統(tǒng)(備選):可控制氣體流速和成分,標(biāo)配為控制氮氣/空氣和二氧化碳
14. 選配Oxzala 差分式O2/CO2通量監(jiān)測系統(tǒng),在線雙通道監(jiān)測進氣口和出氣口O2和CO2:
a) 高精度差分式氧氣分析儀,雙燃料電池技術(shù),雙通道差分測量,測量范圍0-,精確度0.1%,分辨率0.0001%;溫度補償、氣壓補償,氣壓分辨率0.0001kPa,顯示屏同時顯示通道1O2濃度、通道2O2濃度、通道3ΔO2、通道4氣壓
b)
雙通道CO2分析儀,單光束雙波長紅外技術(shù),測量范圍0-1000ppm,可選配0-2000ppm,精確度優(yōu)于1.5%,差分測量可達(dá)0.3-0.5ppm,自動溫度補償、自定義壓力及相對濕度補償,分辨率1ppm,雙通道數(shù)據(jù)采集顯示器,LCD背光顯示屏,可顯示雙通道CO2濃度及變化曲線
15. 蠕動泵:多可達(dá)8個的蠕動泵(備選),用于培養(yǎng)液的恒濁或恒化
16. 傳感器:pH/溫度傳感器、溶解氧傳感器(備選)、溶解CO2傳感器(備選)
17. 外部控制電腦:包括專用電腦和RCM軟件,對一到多臺反應(yīng)器進行外部同步控制和數(shù)據(jù)采集,所有測量數(shù)據(jù)都可以實時圖形化顯示。
18. 其他備選部件:磁力攪拌器、氣體分析系統(tǒng)(測定CO2)、PWM泵(用于控制氣體或液體流速)
19. Bios:可升級固件
20. 數(shù)據(jù)傳輸:RS-232串口
21. 遠(yuǎn)程控制:可通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)下載(需配備固定IP)
22. 材料:防火耐熱玻璃、黑色氧化鋁合金、不銹鋼、硅化墊圈
23. 尺寸:50×25×35 cm,重量:15.5kg
24. 可根據(jù)用戶需求定制25升等各種大型光養(yǎng)生物反應(yīng)器
軟件界面:
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產(chǎn)地:歐洲