IKA HABITAT光照生物反應器在微藻培養中的應用
瀏覽次數:292 發布日期:2025-5-22
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微藻:生物質的超級合成工廠
微藻能高效利用光能、CO2和水進行光合作用,產生氧氣合成碳水化合物,再通過生化反應合成蛋白、油脂、多肽、DHA等生物活性物質。在整個生命周期中,微藻需要吸收大量的氮、磷等無機元素以合成有機質。因此,微藻可以用來生產食品和保健品、制造藥物或化妝品、凈化空氣(固碳)或處理廢水、生產生物能源(如微藻產油)、合成生物塑料等新材料以及用作飼料或肥料等。
藻類應用領域
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生物能源
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食品和保健品
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生物醫藥
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化妝品
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環境保護
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農業
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新材料
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科研,如光合作用研究
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微藻培養的技術挑戰
微藻培養,一般來說,包括光照、溫度、營養、pH、CO2濃度、混合方式等多個核心參數。
光源:微藻培養需要在有光條件下進行,對光照周期(常用12:12或16:8小時明暗比,藍藻如聚球藻在連續光照下生物量產率可提高20%)、光譜范圍(紅光和藍光效率最高)、光強等都有不同要求。
溫度:常溫藻種如小球藻一般20-30℃培養,耐高溫藻種如硅藻(40℃)、嗜熱藍藻(45℃)培養要在室溫以上的溫度進行。對于封閉式生物反應器而言,還需配備水冷系統,對培養系統進行高低溫控制,溫度波動需控制在±2℃以內。
碳源:一般是供給CO2,細胞合成維持細胞的生命活動、生長代謝的能量就是碳源提供的,是細胞生命活動所需的能量供給者。濃度通常為1-5%v/v(流速0.1-1vvm)。
pH:多數微藻生長pH為7.0-9.5(培養液添加碳酸氫鈉來維持微藻所需的堿性環境),光合作用會升高pH,因此要實時監測。
沉降:微藻培養過程中為避免沉降,需進行持續的混合攪拌。
溶氧:溶氧控制需<200%飽和度(超飽和會抑制光合作用),夜間需持續曝氣防止缺氧。
高效破局方案
IKA HABITAT 光照生物反應器專為解決微藻培養的技術難點應運而生!作為一款高度集成化的反應器,HABITAT photo產品系列在光照、混合、溫控、pH調節、DO和補料方面都專門為解決微藻培養的技術難點而設計!美觀、友好的軟件操作界面,更是通過簡單易懂的圖形用戶界面實現了人與計算機的人機交互,即使是實驗室新人也可以輕松上手。
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光源:隨主機搭配白光燈板,光照強度、時間均可按需調節。若需要特色光源,比如紅光或藍光或混合光,可選配RGB燈板,進行紅光、藍光、綠光按比例自主調配所需光譜;
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溫度:溫控采用夾套罐搭配高低溫水機,反應器軟件可與水機聯動并進行直接控制,穩定維持反應溫度。不用加熱毯控溫,可充分保證微藻生長所需光照;
碳源:標配四路氣體接口,空氣、氧氣、氮氣、二氧化碳,氣體流速均由MFC進行精確控制,0.01-2L/min或0.1-20L/min可調;
pH:pH可實時在線監測,并可級聯到蠕動泵及時補酸補堿或補CO2進行自動控制;
沉降:強勁的頂置式機械攪拌,正反轉及混沌混合可選,支持持續高效穩定混合;
溶氧:DO可實時監測,并可與氣路、攪拌等進行級聯自動控制。反應期間,所有培養參數均可進行實時圖譜展示;
關于IKA
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