מיקרואצות וטיפוח ביומסה ביופיקציה בפוטובילקטור הספסל עם גזים בארובה מאכל

פרוטוקול זה מפרט את התאמות ציוד photobioreactor הדרושים כדי לטפח microalgae עם גזים קורוזיביים ודן פעולה בטוחה ודגימה של photobioreactor. פוטוביורקטורים מספקים את השליטה הדרושה לניסויים מיקרו-אנגליים אמינים ובלתי ניתנים לשחזור. מערכת זו בקנה מידה ספסל יכול לשמש כדי ללמוד את המאפיינים ואת הפרודוקטיביות של microalgae מעובד עם פליטת בעירה מדומה.

שיטה זו עשויה לשמש עם ביו-רקטורים אחרים המותאמים בקפידה או כדי לטפח מיקרואורגניזמים פוטואטוטרופיים אחרים. הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית משום שהיא פרוטוקול מורכב המונע חשיפה אנושית לפליטות הבעירה המדומה הרעילות המשמשות לגידול מיקרו-אצות. כדי להתחיל, מודל הריכוז המצטבר האפשרי של גזים רעילים בחדר אם מכסה המנוע אדים היו להיכשל.

השתמש בגיליון האלקטרוני IH Mod של איגוד ההיגיינה התעשייתית האמריקאי עבור כל גז. החל מבניין צוות תחזוקת HVAC או טכנאי HVAC, השג Q, אספקת החדר או קצב אוויר פליטה במטרים מעוקבים לדקה. לחשב את הנפח, V, של המעבדה במטרים מעוקבים.

לחשב את קצב פליטת מזהמים, G, של כל סוג של גז רעיל במיליגרם לדקה באמצעות המשוואה המותאמת לחוק הגז האידיאלי שבו P הוא שבר הלחץ המופעל על ידי הגז הרעיל ב ATM אחד, גז Q הוא קצב הזרימה של הגז בליטרים לדקה, R הוא קבוע הגז האוניברסלי, T הוא הטמפרטורה בקלווין ו-MW הוא המשקל המולקולרי של הגז בגרמים לכל חפרפרת. השתמש בערכים עבור V, Q ו- G עבור כל גז במודל החדר המעורב היטב עם אפשרות להפסיק את אלגוריתם הטיהור של חדר הדורות והדגמים בגיליון האלקטרוני IH Mod כדי לחשב את ריכוזי הגז המצטברים של החדר עבור כל גז לאורך תקופת סימולציה של 24 שעות. השווה ערכים אלה למגבלות החשיפה.

הגדר מערכת ניטור גז רעיל עם חיישנים לכל אחד מהגזים הרעילים בשימוש. כייל את החיישנים בהתאם להוראות היצרן. בדיקת בליטה לעתים קרובות.

אתר את צג הגז ממש מחוץ למכסה המנוע של האדים. לפני הניסוי, ודא שכל אנשי הצוות מונחים על התגובות המתאימות לאזעקת גז רעיל. עכשיו, להכין 100 מיליליטר כל אחד נתרן הידרוקסיד נורמלי אחד וחומצה הידרוכלורית נורמלית אחת בשני בקבוקי פתרון קלט 250 מיליליטר.

אחסן פתרונות קלט לפי מדידה בבקבוקים עם כתרים הניתנים להכלה אוטומטית המצוידים בצינורות טבילה וצינור אוורור עם מסנן אוויר סטרילי בשורה. חבר את צינורות הטבילה לשתיים מארבע יציאות הקלט של הפוטוביורקס באמצעות צינורות הניתנים להובלה אוטומטית. הכנס ובורג סגור את האצבע הקרה ואת מעב הפליטה על צלחת הראש פוטוביורקט.

הכנס את יציאת החיסון והברג בחוזקה במקום. הוסף אורך של צינורות autoclaveable לקטע של יציאת חיסון מעל צלחת הראש photobioreactor. לפני autoclaving bioreactor, מהדק את הצינור סגור עם מהדק מארח autoclaveable.

צרף צינורות מכוסים במסננים סטריליים לכל יציאות פוטוביורקס שאינן שימוש. מוסיפים 1.5 ליטרים של תרבות בינונית. יש לבודד אוטומטית את הכור ואת פתרונות הקלט המשויכים אליו למשך 30 עד 45 דקות ב-121 מעלות צלזיוס.

מעבירים את צינורות ה-1.6 מ"מ בתוך צינורות אוטומטיים בקוטר 1.6 מ"מ בין פתרונות הקלט לבין היציאות שלהם באמצעות משאבות פריסטואליות נפרדות. חבר את מנוע המדלג לפיר המדלג והדק את המדידה. מסדרים לוחות תאורת LED באופן סימטרי מחוץ לביו-ריירקטור בהתאם לדרישות התאורה.

צרף את הרגולטורים המתאימים המסוגלים להפעיל לחץ של 20 שקעי PSI על גלילי הגז. חבר שישה מילימטר בתוך צינורות עמידים בלחץ לקוטר לצינור שקע הרגולטור barb ומאובטח עם מהדק צינור. חבר את הקצה השני של צינורות עמידים בלחץ לצינור הגז המסדיר את צינור הגז באמצעות עקיצת צינור לגזע שישה מילימטר חיבור מהיר הולם מאובטח עם מהדק צינור.

חבר צינורות בקוטר 3.2 מילימטר בתוך לשקע הגז המסדיר את שקע הגז באמצעות התאמת חיבור מהירה של שישה מילימטרים וחבר את הקצה השני של צינורות השקע ליציאת הטבעת המתאגרפת בצלחת הראש פוטוביוראקטור. הגדר את לחץ השקע ל-20 PSI על כל רגולטור גז. בממשק הביו-ריאה, קבעו את שיעורי זרימת הגז הניסיוניים.

השתמש בפונקציה STIRR כדי להגדיר קצב סיבוב מדרוס מהיר מספיק עבור מדיום התרבות כדי להטמיע את בועות הגז המפותלות. לאחר הפעלה אוטומטית, להרכיב את פוטוביוריאקטור וגילינדרים גז בתוך מכסה המנוע אדים. מניחים את photobioreactor על שולחן בתוך מיכל משני ומ מניחים צילינדרים גז מסנני גליל עצמאיים או מתלה גליל.

לאחר ייזום זרימת הגז, יש להשתמש בבקבוק כביסה מלא בדילול של 1:100 של סבון כלים למים כדי לכסות את הקשרים בין צילינדרים גז bioreactor עם זרם קטן של פתרון סבון. בדוק אם יש דליפות גז שצוינו על ידי מבעבע. בעת ייזום הניסויים המיקרו-גלאליים, התחלו להתאים את הגז ולאחר מכן התאימו את ה-pH לפני החיסון.

לחסן את photobioreactor על ידי שאפת inoculum מיקרואלגל מוכן לתוך מזרק סטרילי, התאמת המזרק צינורות המחוברים לנמל החיסון, פתיחת מהדק צינורות חיסון, ומדכא את המזרק. בדוק את צג הגז, לחצי גליל גז, פוטוביוקטור פעמיים ביום עבור רמות גבוהות של גז רעיל או אינדיקציה של דליפות. להגביל את אבנט מכסה המנוע אדים נפתח לרוחב המאפשר את הרגולטורים bioreactor וגז גליל להגיע.

בעת הדגימה, להפוך את הרגולטורים גליל גז לעמדה סגורה להפסיק את זרימת הגז לכור. סגור את אבנט מכסה המנוע אדים ולאפשר חמש דקות למכסה המנוע לפנות את הגזים מאכל. דגימה בתוך מכסה המנוע אדים או על ידי פתיחת יציאת צלחת הראש באמצעות פיפטה סרולוגית סטרילית או ציור תרבות לתוך מזרק דרך יציאת חיסון או דגימה.

במחקר זה, עקומת כיול עבור המיקרו-אצות הירוקות Scenedesmus obliquus שנקטפו בשלב המעריכי הוקמה עם מדידות OD750 וריכוזי ביומסה מיובשים. ריכוזי הביומסה חושבו מעקומות הכיול ולאחר מכן מודל עם עקומה לוגיסטית שבה L הוא ריכוז הביומסה המרבי, k הוא התלול היחסי של השלב המעריכי, x0 הוא הזמן של נקודת האמצע של העקומה, ו- x הוא הזמן. ניסוי ראשוני מבטיח עם גז ארובה מדומה השיג קצב פרודוקטיביות ביומסה מיקרואלתי מקסימלי ב 690 מיליגרם לליטר ליום שהיה גדול יותר מזה של 12% פחמן דו חמצני ואוויר אולטרה אפס ב 510 מיליגרם לליטר ליום.

הרכבה נכונה של המערכת חשובה ביותר להליך הטיפוח המיקרו-גלתי ולבטיחות האדם. המערכת צריכה להיות מנוטרת כל הזמן עם חיישני גז. קווי העברה צריכים להיות חזקים בגז ויש להשתמש במכסה המנוע של האדים כראוי.

צילינדרים בלחץ המכילים גזים רעילים מסוכנים. תמיד לוודא כי הצילינדרים מאובטחים בשימוש רק בתוך מכסה המנוע אדים לאחר הקמת מערכת ניטור גז רעיל.