Bioreaktor Sparger

Typický nápad na design Sparge Tube

Menší bioreaktory mohou efektivně distribuovat kyslík a odstraňovat oxid uhličitý bez rozprašovačů. Tato opatření se však nevztahují na větší bioreaktory, protože nižší poměr plochy povrchu k objemu vede k akumulaci oxidu uhličitého a brání pronikání kyslíku. Proto jsou pro přívod kyslíku a odstraňování oxidu uhličitého nutné rozprašovače.

Systémy s mikro a velkými nebulizéry jsou často užitečné, protože mohou splňovat různé potřeby procesu. Například velké nebulizéry produkují větší bubliny, které účinně odstraňují rozpuštěný CO2 z roztoku, ale velké bubliny vyžadují intenzivní míchání, aby se rozložily a uvolnily kyslík.

I když to může dobře fungovat u buněčných linií odolných vůči chladu, míchání může poškodit jemnější savčí buňky. V těchto případech lze nejprve použít makrodistributor s nižším výkonem k odstranění CO 2 a poté mikrodistributor v sérii k výrobě menších bublin, které dodávají kyslík efektivněji.

Spékaný porézní kov Sparger Makes

Plocha rozhraní se zvětšuje, ale velikost bublin se zmenšuje

Úkol: Charakteristiky bublin určují přenos O2 a rychlost odsávání par CO2

Tvorba a velikost bublin významně ovlivňují to, jak je kyslík rozptýlen v bioreaktoru. Charakteristiky bublin jsou významně ovlivněny velikostí a distribucí pórů, materiálem rozdělovače, průtokem, vlastnostmi kapalin a plynu a tlakem. Například mikrorozprašovače produkují menší kulovité bubliny, zatímco větší rozprašovače produkují o něco větší a méně rovnoměrně tvarované bubliny.

Mikro rozstřikovače produkují mikronové a kulovité bubliny a povrchové napětí je dominantní silou, když procházejí bioreaktorem. Mají proto dlouhou dobu zdržení v reaktoru, což zlepšuje přenos kyslíku, ale není vhodné pro odstraňování oxidu uhličitého z kultury.

Velké nebulizéry produkují bubliny o středním průměru 1-4 mm, kde se povrchové napětí a vztlak v bujónu spojují a ovlivňují jejich tvar a pohyb. Tyto bubliny mají kratší dobu zdržení, ale je méně pravděpodobné, že se rozpustí než menší bubliny. Mikrorozstřikovače však mohou také produkovat větší asymetrické bubliny, jejichž chování řídí setrvačné síly. Tyto bubliny mohou snadno prasknout, aniž by došlo k rozpuštění nebo odstranění CO2.

Tvar a velikost bublin určují velikost smykového napětí, kterému bude článek vystaven, účinnost odstraňování CO 2 ze systému a rychlost celkového přenosu kyslíku do článku. Proto je důležité optimalizovat nebulizér bioreaktoru, aby bylo zajištěno, že bublinky kyslíku mají stejnoměrnou velikost a distribuci a nepoškozují buňky.

Řešení: Použijte přísnou kontrolu kvality výroby bioreaktoru HENGKO Sparger

HENGKO má více než dvacet let zkušeností s vývojem a výrobou slinutého rozstřikovače. Náš postřikovač z nerezové oceli je výsledkem desítek inženýrů, kteří často vylepšovali výrobní metodu, aby vyrobili tento vysoce kvalitní produkt s jednotnými póry, a tedy jednotnou velikostí bublin uvolňovaných do bioreaktoru. Naše porézní rozstřikovače se doporučují pro použití s ​​regulátory hmotnostního průtoku s nízkým průtokem.

Jak používat:Nízkoprůtokový regulátor hmotnostního průtoku pomalu zavádí kyslík do porézního rozstřikovače. Rozstřikovače okamžitě neuvolňují plyn. Namísto toho se tlak postupně zvyšuje, dokud není dosaženo kritického bodu, kdy jsou bubliny jemně vypouštěny do bioreaktoru.

Pomocí této metody probublávání lze nastavit hmotnostní průtok kyslíku pro řízení rychlosti uvolňování bublin do bioreaktoru. Otvory v rozstřikovači jsou dostatečně malé, aby se předvídatelně tvořily bubliny. Proto je tato technologie probublávání bioreaktoru škálovatelná pro různé velikosti nádob s rychlostí přenosu kyslíku úměrnou rychlosti průtoku plynu.

Otázky o bioreaktoru Sparger

1. Co je to Sparger v bioreaktoru?

Stručně řečeno, rozstřikovač je zařízení používané v bioreaktoru k zavádění plynů, jako je kyslík nebo vzduch, do kapalného média. Hlavní funkcí rozstřikovače je poskytnout mikroorganismům v bioreaktoru kyslík, který je nezbytný pro jejich růst a metabolismus.

Sparger v bioreaktoru se používá k přidávání plynů, jako je kyslík, vzduch nebo jiné plyny potřebné pro růst a metabolismus mikroorganismů. Kyslík je mikroorganismům dodáván přes Sparger, který pomáhá udržovat hladinu rozpuštěného kyslíku v kapalném médiu. Hladiny rozpuštěného kyslíku jsou důležitým parametrem pro monitorování a kontrolu během bioprocesu, protože přímo ovlivňuje růst a metabolismus mikroorganismů.

Sparger je navržen tak, aby zaváděl plyn do kapalného média řízeným způsobem, například přes porézní materiály nebo trubky. Sparger může být umístěn ve spodní nebo horní části bioreaktoru, v závislosti na konstrukci bioreaktoru a typu použitých mikroorganismů. Sparger lze nastavit tak, aby poskytoval požadovanou rychlost přenosu kyslíku a udržoval vhodnou hladinu rozpuštěného kyslíku v médiu.

Sparger také hraje důležitou roli při udržování rychlosti přenosu hmoty, což je rychlost, kterou se kyslík přenáší z plynné fáze do kapalné fáze. Rychlost přenosu hmoty může být ovlivněna faktory, jako je velikost a tvar bioreaktoru, typ a koncentrace mikroorganismů a teplota a pH média. Sparger lze použít ke kontrole těchto faktorů ak optimalizaci rychlosti přenosu hmoty, která je rozhodující pro úspěch bioprocesu.

Stručně řečeno, hlavní funkcí rozstřikovače v bioreaktoru je poskytovat mikroorganismům v kapalném médiu kyslík, který je nezbytný pro jejich růst a metabolismus, a udržovat vhodné hladiny rozpuštěného kyslíku a rychlost přenosu hmoty, které jsou nezbytné pro úspěch bioprocesu.

Co znamená Sparger?

Rozstřikovač je zařízení, které se používá k zavádění plynu do kapaliny. Běžně se používá v bioreaktorech, což jsou specializované nádoby používané ke kultivaci mikroorganismů nebo buněk za kontrolovaných podmínek.

Jaká je funkce Sparger?

Funkcí rozstřikovače je poskytovat kyslík nebo jiný plyn do bioreaktoru za účelem podpory růstu a metabolismu buněk nebo mikroorganismů.

Jaké je použití Sparger v bioreaktoru Vysvětlete jeho typy?

Existuje několik typů rozstřikovačů, které lze použít v bioreaktoru. Patří mezi ně bublinkové rozstřikovače, které vytvářejí nepřetržitý proud bublin v kapalině, a rozstřikovací rozstřikovače, které rozptylují plyn jako jemnou mlhu. Jiné typy rozstřikovačů zahrnují porézní rozstřikovače a rozstřikovače z dutých vláken.

Kde se nachází Sparger v bioreaktoru?

Rozstřikovač je obvykle umístěn na dně bioreaktoru, kde může účinně mísit plyn s kapalinou. Při fermentačních procesech ve velkém měřítku se často používají rozstřikovače bublin, protože jsou relativně jednoduché a levné na provoz.

Jaký typ rozstřikovače se nejčastěji používá při velkoobjemové fermentaci?

Při fermentačních procesech ve velkém měřítku se často používají rozstřikovače bublin, protože jejich provoz je relativně jednoduchý a levný. Bublinový rozstřikovač se skládá z trubice nebo trubky s malými otvory nebo štěrbinami, kterými je plyn přiváděn do kapaliny. Plyn proudí skrz otvory nebo štěrbiny a vytváří v kapalině nepřetržitý proud bublin. Bublinové rozstřikovače jsou účinné při poskytování velkého objemu plynu do bioreaktoru a lze je snadno nastavit pro řízení průtoku plynu. Poměrně snadno se také čistí a udržují. Rozstřikovače bublin však mohou vytvářet relativně velké bubliny, které nemusí být tak účinné při poskytování velkého povrchu pro buňky nebo mikroorganismy, aby přišly do kontaktu s plynem. V některých případech může být pro konkrétní fermentační proces vhodnější rozstřikovací rozstřikovač nebo jiný typ rozstřikovače.

Co potřebujete vědět o systému Sparger?

Existuje několik věcí, které byste měli zvážit, když používáte rozstřikovací systém v bioreaktoru. Patří sem:

1. Kalibrace:Je důležité správně kalibrovat průtok plynu zaváděného do bioreaktoru. To zajistí, že se buňkám nebo mikroorganismům dodává správné množství plynu a že koncentrace kyslíku v bioreaktoru je v požadovaném rozmezí.

2. Koncentrace kyslíku:Koncentrace kyslíku v bioreaktoru by měla být pravidelně monitorována, aby bylo zajištěno, že je v požadovaném rozmezí pro kultivované buňky nebo mikroorganismy. Pokud je koncentrace kyslíku příliš vysoká nebo příliš nízká, může to ovlivnit růst a metabolismus buněk nebo mikroorganismů.

3. Prevence kontaminace:Je důležité zajistit, aby rozstřikovač a jeho okolí byly řádně vyčištěny a udržovány, aby se zabránilo kontaminaci bioreaktoru. To může zahrnovat pravidelnou výměnu plynových filtrů a čištění rozstřikovače a okolních oblastí vhodnými dezinfekčními prostředky.

4. Průtok plynu:Průtok plynu by měl být upraven podle potřeby pro udržení požadované koncentrace kyslíku v bioreaktoru. Průtok může být potřeba zvýšit nebo snížit na základě potřeby buněk nebo mikroorganismů kyslíku a rychlosti spotřeby plynu.

5. Údržba:Pravidelná údržba rozstřikovacího systému je důležitá pro zajištění jeho správného a efektivního fungování. To může zahrnovat kontrolu těsnosti, výměnu opotřebovaných nebo poškozených dílů a čištění rozstřikovače a okolních oblastí podle potřeby.

2. Hlavní funkce Sparger v bioreaktoru?

Hlavní funkcí rozstřikovače v bioreaktoru je zavádění plynů, jako je kyslík nebo vzduch, do kapalného média. Je nezbytný pro růst a metabolismus mikroorganismů v bioreaktoru, protože potřebují kyslík pro dýchání. Sparger pomáhá zajistit mikroorganismům potřebný kyslík a udržovat vhodnou hladinu kyslíku v bioreaktoru pro podporu jejich růstu a metabolismu, což je nezbytné pro úspěch bioprocesu.

A: Zavádění plynů:Hlavní funkcí rozstřikovače v bioreaktoru je zavádění plynů, jako je kyslík nebo vzduch, do kapalného média. Pomáhá poskytovat mikroorganismům potřebný kyslík pro růst a metabolismus.

B: Udržování hladin rozpuštěného kyslíku:Sparger pomáhá udržovat hladinu rozpuštěného kyslíku v kapalném médiu. Tyto hladiny jsou důležitým parametrem pro monitorování a kontrolu během bioprocesu, protože přímo ovlivňují růst a metabolismus mikroorganismů.

C: Řízení rychlosti přenosu plynu:Sparger je navržen tak, aby zaváděl plyn do kapalného média kontrolovaným způsobem. Sparger lze nastavit tak, aby poskytoval požadovanou rychlost přenosu kyslíku a udržoval vhodnou hladinu rozpuštěného kyslíku v médiu.

D: Udržování rychlosti přenosu hmoty:Sparger také hraje důležitou roli při udržování rychlosti přenosu hmoty, což je rychlost, kterou se kyslík přenáší z plynné fáze do kapalné fáze.

E: Optimalizace bioprocesu:Sparger lze použít ke kontrole faktorů, jako je velikost a tvar bioreaktoru, typ a koncentrace mikroorganismů a teplota a pH média, aby se optimalizoval bioproces.

F: Poskytování míchání:Rozstřikovače také pomáhají vytvářet homogenní směs kapaliny a plynu tím, že zajišťují míchání. Pomáhá zajistit mikroorganismům jednotné prostředí.

3. Typy Spargerů v bioreaktoru?

Několik typů rozstřikovačů zahrnuje porézní kamenné rozstřikovače vyrobené z porézního materiálu, jako je keramika nebo spékaný kov, a rozstřikovače s bublinkovým sloupcem, které používají řadu trubic nebo trysek k zavedení plynu do kapaliny.

V bioreaktoru lze použít několik typů rozstřikovačů, včetně:

1. Rozstřikovače porézního kamene:Ty jsou vyrobeny z porézního materiálu, jako je keramika nebo slinutý kov, a jsou umístěny na dně bioreaktoru. Poskytují velkou povrchovou plochu pro přenos plynu a běžně se používají v malých bioreaktorech.

2. Bublinové rozstřikovače:Ty používají řadu trubic nebo trysek k zavedení plynu do kapaliny. Mohou být umístěny ve spodní nebo horní části bioreaktoru a běžně se používají ve větších bioreaktorech.

3. Rozstřikovač prstenů:Ty jsou umístěny na dně bioreaktoru a využívají prstencovou strukturu k vytváření bublin a zajištění přenosu kyslíku.

4. Sparger s mikrobublinami:Ty jsou navrženy tak, aby produkovaly malé bublinky, které poskytují vysokou účinnost přenosu kyslíku a jsou široce používány ve velkých bioreaktorech s vysokou hustotou.

5. Tryskový rozstřikovač:Ty používají sadu trysek k zavedení plynu do kapaliny. Mohou být umístěny ve spodní nebo horní části bioreaktoru a běžně se používají v bioreaktorech s vysokým střihem.

6. Lopatkový rozstřikovač:Tento typ Sparger využívá rotující lopatkové kolo k vytváření bublin a zajištění přenosu kyslíku. Běžně se používá při fermentačních procesech.

Toto jsou některé z běžně používaných typů rozstřikovačů v bioreaktorech a výběr rozstřikovače závisí na velikosti, typu a konstrukci bioreaktoru a specifickém použitém bioprocesu.

4. Jak nastavit úrovně prostřikování v bioreaktoru?

Úroveň probublávání v bioreaktoru je typicky nastavena na základě potřeby mikroorganismů kyslíku, rychlosti přenosu plynu a rychlosti průtoku plynu. Mezi faktory, které mohou ovlivnit úroveň probublávání, patří velikost a tvar bioreaktoru, typ a koncentrace mikroorganismů a teplota a pH média.

5. Role Spargera v bioreaktoru?

Úlohou rozstřikovače v bioreaktoru je zavádět plyny, jako je kyslík nebo vzduch, do kapalného média, aby se uspokojily požadavky mikroorganismů na kyslík. Je nezbytný pro růst a metabolismus mikroorganismů a v konečném důsledku pro úspěch bioprocesu.

Sparger pomáhá poskytovat mikroorganismům kyslík nezbytný pro růst a metabolismus. Pomáhá udržovat hladiny rozpuštěného kyslíku v kapalném médiu, což jsou důležité parametry pro sledování a kontrolu během bioprocesu, protože přímo ovlivňují růst a metabolismus mikroorganismů.

Sparger je navržen tak, aby zaváděl plyn do kapalného média řízeným způsobem, například přes porézní materiály nebo trubky. Sparger může být umístěn ve spodní nebo horní části bioreaktoru, v závislosti na konstrukci bioreaktoru a typu použitých mikroorganismů. Sparger lze nastavit tak, aby poskytoval požadovanou rychlost přenosu kyslíku a udržoval vhodnou hladinu rozpuštěného kyslíku v médiu.

Sparger také hraje důležitou roli při udržování rychlosti přenosu hmoty, což je rychlost, kterou se kyslík přenáší z plynné fáze do kapalné fáze. Rychlost přenosu hmoty může být ovlivněna faktory, jako je velikost a tvar bioreaktoru, typ a koncentrace mikroorganismů a teplota a pH média. Sparger lze použít ke kontrole těchto faktorů ak optimalizaci rychlosti přenosu hmoty, která je rozhodující pro úspěch bioprocesu.

Sparger také pomáhá vytvářet homogenní směs kapaliny a plynu tím, že zajišťuje míchání. Pomáhá zajistit mikroorganismům jednotné prostředí.

Stručně řečeno, úlohou rozstřikovače v bioreaktoru je poskytovat mikroorganismům v kapalném médiu kyslík, který je nezbytný pro jejich růst a metabolismus, a udržovat vhodné hladiny rozpuštěného kyslíku a rychlost přenosu hmoty, které jsou nezbytné pro úspěch bioprocesu. Pomáhá také vytvořit homogenní směs a zajišťuje míchání kapalného média.

Jaký druh Bioreactor Sparger byste chtěli použít nebo upravit?

můžete nás kontaktovat e-mailemka@hengko.com, nebo můžete poslat dotaz na

spodní kontaktní formulář, zašleme vám zpět co nejdříve do 24 hodin.