實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，不能實(shí)時(shí)測(cè)量培養(yǎng)過程中的有關(guān)參數(shù)以及過程補(bǔ)料控制，因此*以來一直以搖床的放瓶結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)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(shí), 實(shí)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(shí)，傳統(tǒng)搖瓶篩選方法往往缺乏補(bǔ)料或供氧不足，并不

實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，不能實(shí)時(shí)測(cè)量培養(yǎng)過程中的有關(guān)參數(shù)以及過程補(bǔ)料控制，因此*以來一直以搖床的放瓶結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)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(shí), 實(shí)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(shí)，傳統(tǒng)搖瓶篩選方法往往缺乏補(bǔ)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(yán)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(jìn)行發(fā)酵操作時(shí)，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(bǔ)料操作…等）的相關(guān)性，這種隨不同發(fā)酵時(shí)間的相關(guān)性變化可以反映菌體生理狀態(tài)的變化，對(duì)發(fā)酵過程優(yōu)化與放大研究具有極重要的意義。帶pH測(cè)量的高通量生物反應(yīng)器既克服搖瓶中多參數(shù)測(cè)量的困難，又不失為代謝流分析的基本原理。把pH實(shí)時(shí)測(cè)量與流加技術(shù)相結(jié)合，對(duì)實(shí)現(xiàn)以代謝流為核心的動(dòng)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(duì)照操作，可以大大縮短研究進(jìn)度。

二、優(yōu)點(diǎn)

1、pH的實(shí)時(shí)變化能夠引起菌種生理特性的變化，pH檢測(cè)功能為代謝流分析提供有力證據(jù)

2、精心設(shè)計(jì)的微量補(bǔ)料技術(shù)和pH實(shí)時(shí)檢測(cè)與流加技術(shù)相結(jié)合，對(duì)實(shí)現(xiàn)以代謝流為核心的動(dòng)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(duì)照操作，可以大大縮短工藝研究進(jìn)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(shí)機(jī)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(bǔ)料的研究，包括補(bǔ)料種類、速率及動(dòng)力學(xué)研究

5. 可實(shí)現(xiàn)代謝流為核心的動(dòng)態(tài)研究。

 

四、系統(tǒng)組成

組件	數(shù)量
10寸觸摸屏主機(jī)	1臺(tái)
500ml（或者1000ml）高硼硅玻璃培養(yǎng)罐	8只
pH電極（進(jìn)口）	8根
pH酸堿流加蠕動(dòng)泵	8只
超微量補(bǔ)料控制蠕動(dòng)泵	8只
德國西門子PLC控制器	1套
制冷+加熱自動(dòng)控溫系統(tǒng)	1套
轉(zhuǎn)子流量計(jì)(空氣/純氧比例混合)	2個(gè)

五、技術(shù)指標(biāo):

名  稱	技術(shù)指標(biāo)	部件配置及說明
機(jī)箱尺寸	850*620*1355（mm）	專業(yè)設(shè)計(jì)
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(jìn)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(jī)：0.2KW直流伺服電機(jī)；轉(zhuǎn)速無極可調(diào)；光電測(cè)試；低噪音、低振動(dòng) 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(dòng)泵（可編程精密蠕動(dòng)泵）
超微量補(bǔ)料控制	范圍：0.2ml~200ml/min 精度：± 0.02ml	蠕動(dòng)泵（可編程精密蠕動(dòng)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(jì) 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(jī)友好，且每個(gè)通道可儲(chǔ)存30000點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)室高通量菌種篩選與優(yōu)化系統(tǒng)