Name: 부식성 연도 가스가 있는 벤치 스케일 광생물반응기에서 미세조류 재배 및 바이오매스 정량화 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 41 s
Description: 배우세요 부식성 연도 가스를 사용하는 벤치 스케일 광생물반응기에서 미세조류를 안전하게 재배하고 바이오매스를 정량화하는 방법을. 이 프로토콜은 연구자들에게 재현 가능한 실험 조건을 제공합니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

이 자료는 그랜트 번호 1546595에서 국립 과학 재단 대학원 연구 펠로우십에 의해 지원 되는 작업을 기반으로 합니다. 이 자료에 표현 된 의견, 결과 및 결론 이나 권고는 저자의 의견이며 반드시 국립 과학 재단의 견해를 반영하지 는 않습니다. 이 작품은 또한 아이오와 대학 대학원 및 전문 학생 정부 연구 보조금, 아이오와 재단, 앨런 S. 헨리 엔다우먼트의 대학에 의해 지원되었다. 연구는 W. M. Keck Phytotechnologies 실험실에서 실시되었습니다. 저자는 아이오와 대학 발전소 직원, 특히 마크 맥스웰(Mark Maxwell)에게 시뮬레이션된 연도 가스에 대한 전문 지식과 재정적 지원에 감사를 표하고 싶습니다. 저자는 또한 샘플링 및 분석에 대한 그녀의 도움에 대한 에밀리 무어와 그녀의 도움과 프로토콜 비디오에 참여 에밀리 그린을 인정하고 싶습니다.

1. 부식성 가스가 절약된 광생물 반응기의 안전한 사용 및 샘플링
참고: 이 방법은 고인화성 가스를 생산하거나 소비하는 미세 조류 배양물의 안전한 샘플링을 위한 적절한 절차를 설명하지 않습니다.
<ol><li>인간의 건강에 대한 위험으로 독성 가스를 관리합니다. 참고: 아이오와 대학의 화학 위생 계획에 따라 저자는 대학 화재 안전 코디네이터 및 대학 환경 보건 및 안전 산업 위생 책임자와 협력하여 독성 가스 작업을 위한 안전 프로토콜을 개발했습니다.</li>
	<li>사용 중 각 유독 가스에 대한 센서가 있는 유독 가스 모니터링 시스템을 설정합니다. 제조업체 지침에 따라 센서를 교정합니다. 제조업체의 지침에 따라 범프 테스트(교정 가스가 있는 센서 및 경보 기능 확인)를 자주 확인합니다. 연기 후드 바로 바깥쪽에 가스 모니터를 찾습니다.</li>
	<li>부식성 가스 실험을 시작하기 전에 인근 직원에게 위험 및 경보 시스템을 알려주십시오. 또한 해당 지역 응급 구조대에 알립니다. 실험실 입구에 어떤 유해 가스가 사용 중이니 지정표지판을 게시합니다.<ol>
<li>유독가스가 검출되면 인근 의 모든 직원에게 대피하도록 지시하십시오. 실험실 관리자 및 비상 대응 담당자에게 알립니다. 참고: 정전 시 가스 조절 타워는 정전 시 가스 흐름을 중지합니다. 그러나 실내 난방, 환기 및 공조(HVAC) 시스템 또는 연기 후드가 정전 없이 다운되면 유독 가스가 누출됩니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>연기 후드가 미국 산업 위생 협회 (AIHA) 수학 모델링 스프레드 시트 IH MOD8각 가스를 사용하지 못하는 경우 실내에서 유독 가스의 가능한 축적 농도를 모델링합니다.<ol>
<li>건물 HVAC 유지 보수 인력 또는 HVAC 기술자로부터 m3 분-1의 실내 공급 / 배기 공기 속도 Q를얻습니다. m3에서실험실 (L x W x H)의 볼륨, V를계산합니다. 이상적인 가스 법칙에서 적응된 방정식 1을 사용하여 mg min-1의각 유형의 독성 가스의 오염 물질 배출 속도 G를계산합니다. <img alt="Equation 1" align="center" src="/files/ftp_upload/60566/60566eq1a.jpg">(1) P가 1 atm(ppm gas/106 ppm)에서 유독 가스에 의해 가해지는 압력의 분율이 있는 경우, Q가스는 L min-1의가스의 유량이며, R은 범용 가스 상수(0.082057 L·몰-1· K-1), T는 K의 온도이고 MW는 gmol-1의가스 분자량입니다.</li>
		<li>IH MOD 스프레드시트의 "잘 혼합된 룸 모델"에서 각 가스에 대한 V, Q및 G(1.4.1단계에서 계산)에 대한 값을 사용하여 시뮬레이션 기간 동안 각 가스에 대한 누적 실내 가스 농도를 계산합니다. 이러한 값을 노출 한계와 비교합니다(표2)9.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 미세 조류 접종의 준비
<ol><li>한천 배지상에서 저온 보존 또는 배양 여부에 관계없이 저장에서 이송하여 실험을 시작하기 전에 광생물반응기용으로 선택된 장면데스무스 경사침 구형 또는 기타 미세 조류 종을 준비한다.<ol>
<li>30-50 mL의 멸균 미세 조류 성장 매체 (삼중 질소 Bold의 기초 매체 [3N-BBM], 표 3)를멸균 (150-250 mL)에 거품 스토퍼로 덮인 쉐이크 플라스크에 추가하십시오. 참고: 플라스크가 아껴두지 않는 한, 쉐이크 플라스크 볼륨의 1/5만 액체 매체에 의해 점유되어야 합니다.</li>
		<li>세포를 경사로 옮기거나 흔들플라스크로 옮길 때 생체 안전 성 캐비닛을 사용하여 멸균을 유지하십시오. 한천의 배양의 경우 멸균 루프를 사용하여 한천 접시에서 미세 조류를 옮기거나 흔들플라스크로 기울어지세요. 저온 보존 배양을 위해, 냉동 보존 된 샘플을 서서히 해동하고 선택한 프로토콜(10)에따라 냉동 보호제를 헹구고 쉐이크 플라스크에 세포를 추가하십시오.</li>
		<li>20-25°C에서 3N-BBM에서 배양 세포는 16 h:8 hh 에서 빛:어둡고 115-130 rpm에서 흔들어.</li>
		<li>광학 밀도(OD) 측정(섹션 5 및 6에서와 같이)을 사용하여 시간이 지남에 따라 미세 조류 성장을 추적합니다. 미세조류가 세포를 광생물반응기로 옮기기 전에 지수 성장 단계(2−4일)에 도달할 수 있도록 하십시오. 참고: 실험의 목표에 따라, 세포는 생물 반응기의 접종 전에 여러 원심 분리 단계로 배양 배지 (이 연구) 및 / 또는 농축 될 수있다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 광생물반응기 설치 및 운영
<ol><li>광생물반응기(그림1)를사용하여 온도, pH, 교반 속도, 가스 유량 및 입력 용액 유량을 제어합니다. 참고: 광생물반응기는 최대 4개의 상이한 입력 용액, 일반적으로 산, 염기, 항폼 및 기판의 흐름을 제어하는 데 사용될 수 있습니다.<ol>
<li>각각 1N NaOH 및 1 N HCl각각 100 mL을 준비하고 250 mL 입력 솔루션 병에 각각 추가합니다. 이러한 솔루션에 보조 제약을 사용합니다.</li>
		<li>딥 튜브와 멸균 인라인 에어 필터가 장착된 통풍관이 장착된 자동 변제식 병에 계량 입력 솔루션을 보관하십시오. 자동 변조 튜브를 사용하여 딥 튜브를 포토바이오리액터의 4개의 입력 포트에 연결하고, 광생물 반응기 작동 중에 입력 솔루션에 딥 튜브를 잠수합니다. 수동으로 선택한 유량 또는 pH 및 폼 레벨 프로브의 피드백에 의해 제어될 수 있는 별도의 연동 펌프를 통해 입력 솔루션과 포트 사이에 1.6mm 내부 디미터(ID) 자동 세척식 튜브를 전달합니다(산의 경우, 베이스, 및 안티폼 솔루션).</li>
	</ol></li>
	<li>오토클레이브 전에 광생물 반응기 pH 미터를 보정하십시오.<ol>
<li>pH 프로브를 연결 라인에 끼우고 비틀어 고정하여 광생물 반응기 컨트롤 타워에 연결합니다. pH 4 및 pH 7 버퍼를 사용하여 pH 측정기를 교정합니다. pH 미터 값을 수락하기 전에 값이 안정화될 때까지 기다립니다.</li>
		<li>프로브를 컨트롤 타워에 연결하는 pH 미터 코드에서 pH 프로브를 분리합니다.</li>
		<li>70% 에탄올 또는 반응기프로브로 프로브를 오토클레이브하여 표면 멸균. 오토클레이브를 위해 pH 프로브를 알루미늄 호일로 단단히 고정합니다. 참고: 프로브가 오토클레이브된 경우 스팀 손상으로 인해 프로브 내부가 부식될 위험이 있습니다. 이 캡핑 방법은 손상 방지를 완전히 보장하지는 않습니다.</li>
		<li>pH를 더 잘 조절하기 위해 배양 배지에 10 mM4-(2-하이드록세틸) 피페라진-1-에탄술포닉산(HEPES) 완충제를 첨가한다.</li>
	</ol></li>
	<li>삽입 및 나사는 광생물 반응기 헤드 플레이트에 차가운 손가락과 배기 콘덴서를 닫았다.</li>
	<li>접종 포트를 삽입하고 나사를 제자리에 단단히 고정시다. 광생물 반응기 헤드 플레이트 위의 접종 포트 섹션에 오토클레이브 튜브의 길이를 추가합니다. 바이오리액터를 오토클레이브하기 전에 오토클레이브 식 호스 클램프로 튜브를 닫아 고정하십시오.</li>
	<li>사용하지 않은 광생물 반응기 포트에 멸균 필터로 덮인 튜브를 부착하십시오.</li>
	<li>오토클레이브 튜브를 통해 광생물 반응기 입력 포트에 산 및 기본 입력 솔루션을 부착합니다. 배양 배지 1.5L를 추가합니다.</li>
	<li>작동 량에 따라 121 °C에서 30-45 분 동안 반응기 및 관련 입력 솔루션을 오토클레이브하십시오. 참고: 배양 배지가 오토클레이브에 의해 부정적인 영향을 받는 경우, 층류 후드의 멸균 조건하에서 오토클레이브 후 매질을 추가합니다. 여기에서 프로토콜을 일시 중지할 수 있습니다. 주의: 오토클레이브에서 제거한 후 반응기가 뜨거워집니다.</li>
	<li>임펠러 모터를 임펠러 샤프트에 부착하고 피팅을 조입니다.</li>
	<li>조명 요구 사항에 따라 생물 반응기 외부에 대칭으로 LED 조명 패널을 배치합니다.<ol>
<li>오토클레이브에 앞서 광도계로 빛의 강도를 측정하고 기록합니다. 광생물 반응기 용기 내부에 조도 센서를 놓고 센서를 광원을 향하게 합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>최대 2개의 가스 실린더를 연결하여 광생물반응기내의 미세조류에 모의 석탄화력발전소배출량(표 1)을공급합니다. 참고: 이 연구에 사용된 가스 농도는 아이오와 대학교 발전소의 가스 농도와 거의 다 되었습니다.<ol>
<li>가스 실린더, 가스 조절 타워 및 광생물 반응기 스파징 링 사이의 연결을 조립합니다. 가스 실린더에 20psi 출구 압력을 가할 수 있는 적절한 레귤레이터를 부착합니다. 레귤레이터 호스 바브에 6mm ID 내압 튜브를 부착하고 호스 클램프로 고정하십시오. 호스 클램프로 고정 된 6mm 스템 빠른 연결 피팅에 호스 바브를 사용하여 가스 조절 타워 가스 입구에 압력 저항 튜브의 다른 쪽 끝을 부착합니다. 3.2mm ID 튜브를 다른 6mm 퀵 커넥트 피팅을 사용하여 가스 조절 타워 가스 배출구에 연결하고 출구 튜브의 다른 쪽 끝을 광생물 반응기 헤드플레이트의 스파징 링 포트에 연결합니다. 참고: 두 번째 입력 가스의 경우 3.9.1 단계를 반복하지만 T 자형 호스 바브를 사용하여 두 입력 가스 라인을 스퍼징 링 포트에 연결된 튜브의 단일 섹션으로 통합합니다.</li>
		<li>각 가스 레귤레이터에서 배출 압력을 20psi로 설정하고 생물 반응기 인터페이스를 사용하여 실험 용 가스 유량을 설정합니다. 참고: 분당 액체(vvm)당 표준 조건하에서 공기의 부피를 계산하고 보고합니다. 체적 위류량을 배양량으로 나눕니다. 미니 단위 단위로 보고합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>하나 이상의 가스 실린더를 스파징할 때,CO2 센서를 사용하여 광생물반응기에 제공된CO2 농도를 확인합니다.<ol>
<li>소프트웨어(예: GasLab)와 호환되는CO2 센서를 컴퓨터의 USB 포트에 연결합니다. CO2 센서 모델에 해당하는 최신 소프트웨어를 다운로드합니다. 소프트웨어를 열고 센서 모델, 측정 시간 간격 및 측정 데이터 로깅 기간을 입력합니다.</li>
		<li>CO2 센서와 결합 된 가스 흐름 튜브 (생물 반응기와 튜브를 연결하기 전에)를 100-250 mL에 놓고 뚜껑을 덮고 환기 용기 (생물 반응기 외부)에 놓습니다. 참고: 실험 동안, 헤드스페이스CO2 농도는 광생물반응기 헤드플레이트상에 있는 환기튜브 중 하나에서 측정될 수 있다.</li>
		<li>사용자 인터페이스에서CO2 농도 측정을 시작하고 측정이 평형화될 때까지 기다립니다.</li>
		<li>광생물 반응기 사용자 인터페이스를 사용하여 원하는 총 유량(0.1 Lmin-1)및CO2 농도(12%)까지 각 탱크의 가스 유량을 조정합니다. 달성됩니다.</li>
	</ol></li>
	<li>광생물 반응기 사용자 인터페이스에서 STIRR 함수를 사용하여 임펠러 회전 속도를 설정합니다. 배양 배지가 희소가스 기포를 동화시킬 수 있을 만큼 혼합 속도가 충분히 빠른지 확인한다. 참고 : 특정 미세 조류 종은 약한 세포 구조를 가지고 있으며 높은 전단력에 의해 손상되거나 파열됩니다.</li>
</ol>4. 유독 가스 사용을 위한 광생물 반응기 및 실험 설정 조정
주의: 실제 또는 시뮬레이션된 연도 가스의 부식성 가스는 부식성 및 독성입니다. 이러한 가스는 흡입하면 심각한 위험을 초래합니다. 참고: 이 방법은 인화성이 높은 가스(예: 메탄, 수소 등)를 생성하거나 소비하는 미생물의 안전한 재배를 위한 적절한 물질을 설명하지 않습니다.
<ol><li>황동, 플라스틱 및 표준 튜브 부품을 부식 방지 재료로 교체하십시오.<ol>
<li>NOx 또는 SOx와 물 사이의 반응에 의해 형성된 강한 산의 부식에 확실하게 저항하기 위해 스테인레스 스틸을 사용합니다. 가스 조절 타워의 가스 입구 및 출구의 플라스틱 퀵 커넥트 피팅을 스테인리스 스틸 퀵 커넥트 피팅으로 교체합니다. 황동대신 출구 호스 바브를 포함한 가스 실린더에 스테인리스 스틸 레귤레이터를 사용합니다.</li>
		<li>폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 천연 에틸 비닐 아세테이트(EVA) 튜브를 사용하여 가스 실린더와 가스 조절 타워사이의 연결에 NOx 및 SOx 가스(각각)의 부식에 저항하고 광생물 반응기로 가스 조절 타워를 사용합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>오토클레이브 후, 광생물 반응기 및 가스 실린더를 워크인 연기 후드 내에 조립합니다. 포토바이오리액터를 보조 격납기 내부의 테이블에 놓고 가스 실린더를 독립된 실린더 칼라 또는 실린더 랙에 놓습니다.</li>
	<li>기포형 액체 누출 검출기를 사용하여 기포 실린더와 생물 반응기 사이의 모든 연결에서 가스 누출을 확인하십시오. 1:100(v:v) 접시 비누 희석물로 채워진 세척병을 사용하여 소량의 비누 용액과의 연결을 덮으세요. 참고: 누수는 연결에서 버블링으로 표시됩니다.</li>
	<li>미세 조류 실험을 시작할 때, 예방 접종 전에 pH를 조정한 다음 (표준 광생물 반응기 실험에서와 같이) 스파징을 시작합니다. 참고: 부식성 가스 실험 중에 배양 배지를 버퍼링하는 것은 입력 가스가 강한 산성이므로 매우 권장됩니다.</li>
	<li>준비된 미세 조류 접종을 멸균 주사기로 흡입하고, 접종 포트에 부착된 튜브에 주사기를 끼우고, 접종 튜브 클램프를 열고, 주사기를 우울하게 하여 광생물반응기를 접종합니다.</li>
	<li>가스 모니터, 가스 실린더 압력 및 광생물 반응기(샘플링 전)에 독성 가스의 높은 수준이나 누출 표시가 있는지 확인하십시오.</li>
	<li>바이오리액터 및 가스 실린더 레귤레이터에 도달할 수 있도록 연기 후드 새시 개구부를 폭으로 제한합니다. 흡입 노출 위험을 방지하려면 개구부가 몸통 부위 위에 인력을 노출시키지 않도록 하십시오.</li>
	<li>가스 실린더 레귤레이터를 닫힌 위치로 돌려 반응기로의 가스 흐름을 중단합니다. 연기 후드 새시를 닫고 광생물 반응기 배양물을 샘플링하기 전에 후드가 부식성 가스를 배출할 수 있도록 5분 동안 허용합니다.</li>
	<li>헤드 플레이트 포트를 열고 멸균 혈청 학적 파이펫을 사용하거나 접종 / 샘플링 포트를 통해 주사기로 배양을 그리는 방식으로 연기 후드 내에서 샘플링하십시오. 가스 실린더를 열고 실험을 재개하기 전에 광생물 반응기 포트를 고정하십시오.</li>
</ol>5. 미세 조류 바이오 매스 생산성 측정
<ol><li>캘리브레이션 곡선을 사용하여 미세 조류 배양 OD750 측정을 건조된 미세 조류 바이오매스 농도와 관련시킵니다.<ol>
<li>여러 가지 (최소 : 4, 최소 작업 량 : 500 mL) 멸균 미세 조류 배지로 플라스크를 준비하고 관심종 (예 : 이 연구에서 S. 경사)을 접종하십시오.</li>
		<li>성장이 기하급수적으로 증가할 때까지 배양 OD750을 측정하고, 공지된 질량의 0.45 μm 필터 멤브레인으로 내용물의 알려진 부피(최소 100 mL)를 필터링하여 플라스크를 즉시 샘플링합니다. 덮여 알루미늄 계량 보트 또는 유리 용기를 사용하여 건조 시 바이오 매스와 필터를 지지하십시오.</li>
		<li>80-100 °C 사이의 오븐에서 약 18-24 시간 동안 건조 한 후 바이오 매스와 필터를 질량. 완전한 건조를 확인하려면 질량이 안정화되었는지 확인하기 위해 추가로 2−3 시간 후에 다시 측정하십시오.</li>
		<li>결합된 바이오매스와 필터 질량에서 필터 질량을 빼서 바이오매스 질량을 계산합니다.</li>
		<li>바이오매스 농도(여과된 배양의 부피로 나눈 바이오매스 질량)에 대해 측정된 OD750으로 캘리브레이션 곡선을 플롯하고 선형 회귀로 데이터를 맞춥니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. 바이오매스 생산성 모델링 및 속도 계산
<ol><li>교정 곡선 선형 회귀를 사용하여 OD750 측정에서 실험 바이오매스 농도를 계산합니다(섹션 5에서 결정).</li>
	<li>그래프 및 통계소프트웨어(재료 표)에서로지스틱 회귀(수학식 2)를 사용하여 지연에서 지수에서 고정 상까지의 배치 미세 조류 성장 데이터를 맞춥니다. <img alt="Equation 2" align="center" src="/files/ftp_upload/60566/60566eq2a.jpg">(2) 여기서 L은 곡선의 최대 바이오매스 농도 값인데, k는 지수 단계(시간-1)의상대적인 가파도이며, xo는 시그모이드 곡선의 중간점의 시간이며 x는 시간입니다.<ol>
<li>위의 물류 방정식을 수동으로 입력합니다. 소프트웨어의 분석 탭에서 비선형 회귀가 있는 곡선 맞춤을 선택합니다. 매개변수 왼쪽: 비선형 회귀 상자에서 새 드롭다운 상자 아래에 새 방정식 만들기를 선택합니다. 기본 명시적 방정식을 수식 문자로 사용하고 새 함수의 이름을 지정하고 새 함수를 Y = L/(1+ exp(1+ exp(x-b)))으로 정의하고 b가 xo를나타냅니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>최종 및 초기 바이오매스 농도 간의 차이를 최종 및 초기 시간 의 차이로 나누어 미세 조류 배치의 전체 바이오매스 생산성을 계산합니다.</li>
	<li>sigmoid 중간점에서 수학식 2(수학식 3)의 미분으로부터 미세조류 배치의 최대 바이오매스 생산성을 계산합니다(x=x o.) <img alt="Equation 3" align="center" src="/files/ftp_upload/60566/60566eq3a.jpg">(3)</li>
</ol>

<ol><li>Obom, K. M., Magno, A., Cummings, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operation+of+a+Benchtop+Bioreactor%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Operation of a Benchtop Bioreactor.</a> Journal of Visualized Experiments. (79), e50582(2013).</li>
<li>Cheah, W. Y., Pau Loke, S., Chang, J. -S., Ling, T., Juan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biosequestration+of+atmospheric+CO2+and+flue+gas-containing+CO2+by+microalgae%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresource+Technology%22%5BJournal%5D)">Biosequestration of atmospheric CO2 and flue gas-containing CO2 by microalgae.</a> Bioresource Technology. 184, 190-201 (2014).</li>
<li>Xu, L., Weathers, P. J., Xiong, X. -R., Liu, C. -Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microalgal+bioreactors%3A+Challenges+and+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Engineering+in+Life+Sciences%22%5BJournal%5D)">Microalgal bioreactors: Challenges and opportunities.</a> Engineering in Life Sciences. 9 (3), 178-189 (2009).</li>
<li>Tsang, Y. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTsang%2C+YF+%22Photobioreactors%3A+Advancements%2C+Applications+and+Research%22">Photobioreactors: Advancements, Applications and Research</a>. , Nova Science Publishers, Inc. Hauppauge, NY. (2017).</li>
<li>Molitor, H. R., Moore, E. J., Schnoor, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maximum+CO2+Utilization+by+Nutritious+Microalgae%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Sustainable+Chemistry+%26+Engineering%22%5BJournal%5D)">Maximum CO2 Utilization by Nutritious Microalgae.</a> ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 7 (10), 9474-9479 (2019).</li>
<li>Khan, M. I., Shin, J. H., Kim, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+promising+future+of+microalgae%3A+current+status%2C+challenges%2C+and+optimization+of+a+sustainable+and+renewable+industry+for+biofuels%2C+feed%2C+and+other+products%5BTitle%5D)+AND+%22Microbial+Cell+Factories%22%5BJournal%5D)">The promising future of microalgae: current status, challenges, and optimization of a sustainable and renewable industry for biofuels, feed, and other products.</a> Microbial Cell Factories. 17 (1), 36(2018).</li>
<li>Benemann, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+production+by+microalgae%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Phycology%22%5BJournal%5D)">Hydrogen production by microalgae.</a> Journal of Applied Phycology. 12 (3), 291-300 (2000).</li>
<li>AIHA. IH MOD. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://aiha.org/public-resources/consumer-resources/topics-of-interest/ih-apps-tools">https://aiha.org/public-resources/consumer-resources/topics-of-interest/ih-apps-tools</a> (2019).</li>
<li>Centers for Disease Control and Prevention, Immediately Dangerous To Life or Health (IDLH) Values. The National Institute for Occupational Safety and Health. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.cdc.gov/niosh/idlh/intridl4.html">https://www.cdc.gov/niosh/idlh/intridl4.html</a> (2019).</li>
<li>Nakanishi, K., Deuchi, K., Kuwano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryopreservation+of+four+valuable+strains+of+microalgae%2C+including+viability+and+characteristics+during+15+of+cryostorage%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Phycology%22%5BJournal%5D)">Cryopreservation of four valuable strains of microalgae, including viability and characteristics during 15 of cryostorage.</a> Journal of Applied Phycology. 24 (6), 1381-1385 (2012).</li>
<li>Bischoff, H. W., Bold, H. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBischoff%2C+HW+%22Some+soil+algae+from+Enchanted+Rock+and+related+algal+species%22">Some soil algae from Enchanted Rock and related algal species</a>. , University of Texas. Austin, Texas. (1963).</li>
<li>Mata, T. M., Martins, A. A., Caetano, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microalgae+for+biodiesel+production+and+other+applications%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Renewable+and+Sustainable+Energy+Reviews%22%5BJournal%5D)">Microalgae for biodiesel production and other applications: A review.</a> Renewable and Sustainable Energy Reviews. 14 (1), 217-232 (2010).</li>
<li>Wood, A. M., Everroad, R. C., Wingard, L. M. Measuring growth rates in microalgal cultures. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWood%2C+AM+%22Algal+Culturing+Techniques%22">Algal Culturing Techniques</a>. Andersen, R. A. , Elsevier Academic Press. Burlington, MA. 270-272 (2005).</li>
</ol>

저자는 공개 할 것이 없다.

배치, 축사 광생물반응기 규제 pH, 온도, 가스 유량 및 가스 농도를 가진 실험은 비표적 조류 균주에 의한 오염과 배양 조건의 가변성을 제거하여 의미 있는 결과를 촉진합니다. 정확한 순수 배양 성장 역학은 영양분으로 작용하여 폐가스를 동물 사료와 같은 귀중한 제품으로 바꾸는 부식성 가스(CO2,SO2,NO2)가있는경우에도 얻을 수 있습니다.
어떤 미세 조류 실험을 시작 하기 전에, 선택한 미세 조류 배양 저장에서 가져와 액체 배양에 다시 적응 한다. 미세조류를 지수 단계로 성장하면 실험이 동등한 초기 조건을 가지며 접종 후 지연 단계에서 미세 조류가 정체되지 않을 확률이 향상됩니다.
광학 밀도 및 바이오매스 농도와 관련된 교정 곡선은 바이오매스 생산성 을 연구하는 동안 특히 중요합니다. 높은 미세 조류 바이오 매스 생산성은 미세 조류 산업의 주요 목표 중 하나이며, 이와...

광생물 반응기는 열린 연못에 의해 달성 될 수있는 것보다 더 순수한 미세 조류 제품의 제어 실험 및 재배에 유용합니다. 벤치 규모의 광생물 반응기의 미세 조류 재배는 공정 확장에 사용될 수있는 기본 지식의 개발을 지원합니다. 환경 조건에 약간의 변화는 크게 미생물 실험을 변경하고 결과를 혼동 할 수 있습니다1. 온도, pH 및 가스 절약 제어가 있는 멸균 공정은 다양한 조건에서 미세 조류 특성 및 성능을 연구하는 데 유리합니다. 또한, 입력 가스 농도, 온도, 혼합에서 전단력 및 중간 pH에 대한 제어는 그렇지 않으면 재배하기 어려운 다양한 종을 지원할 수 있습니다. 광생물 반응기는 연속 가스 공급 및 스파징을 통한 배치 공정으로 실행되거나, 연속 가스 공급 및 스파링 플러스 유입 및 폐수 영양 입력이 있는 chemostat 흐름 통과 시스템으로 실행할 수 있습니다. 여기서, 우리는 연속 가스 공급 및 스파징과 배치 공정을 보여줍니다.
광생물 반응기의 사용은 여러 미세 조류 재배 및 생산 문제를 해결합니다. 이 분야는 일반적으로 다른 미생물에 의한 오염, 효율적인 기판 이용(CO2 완화 또는 폐수 처리의 경우 특히 중요합니다)2,pH 제어, 조명 가변성 및 바이오 매스 생산성3. Photobioreactors는 연구원이 느리게 성장하는 종조차도 포식자 또는 경쟁 미생물로부터 보호되는 밀접하게 통제 된 배치 시스템에서 광범위한 광스트로프를 연구 할 수 있게합니다4. 이러한 배치 시스템은 공급된 가스와 평형상태일 가능성이 높은 폐쇄형 시스템이므로CO2 가동률과 바이오매스 생산성을 높이는 데에도 더 좋습니다. 광생물 반응기 기술은 또한 pH 제어를 제공하며, 그 부족은 과거 연구에서 높은 바이오 매스 생산성을 저해하고있다5. 벤치 스케일에서 광생물 반응기에서 제공하는 제어 수준은 연구자에게 유리합니다. 더 큰 산업 규모에서, 광생물 반응기는 상업적인 생물 제품 순도를 유지하고 건강 기능 식품, 화장품, 식품, 또는 사료 응용 프로그램에 대한 생산 효율을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다6.
미세조류는CO2를 바이오매스 탄소로 빠르게 해결할 수 있기 때문에CO2의 바이오스퀘스트에 큰 관심을 받고 있습니다. 그러나CO2의 대부분의 인위적 공급원은 연소 공정 연료 원에 따라 다른 부식성 및 독성 가스 또는 오염물질(NOx,SOx,CO, Hg)으로 오염됩니다. 지속 가능한CO2 격리에 대한 관심이 증가함에 따라 석탄 화력 발전소와 같은CO2배출을 처리하는 광생물 반응기 기술의 개발이 촉발되었습니다(표1). 안타깝게도 연구 및 스케일업 프로세스 중에 부식성 및 독성 오염 물질에 대한 인체 및 환경 노출위험이 내재되어 있습니다. 따라서 부식성 가스를 이용한 생물반응기의 안전한 조립 및 작동을 설명하는 것이 필요하고 유익합니다.
이 방법은 신중하게 제어된 실험 조건 하에서 미세조류의 성장을 위한 2L 벤치 스케일 광생물반응기를 사용하기 위한 것이다. 이 프로토콜은 미세 조류 저장, 접종 준비 및 광생물 반응기 설정 및 살균을 설명합니다. 이 작업은 기본 작동 외에도 미세 조류 바이오매스 측정 및 바이오매스 생산성 계산, 부식성 가스로 미세 조류 재배를 위한 장비의 적응에 대해 설명합니다. 아래에 설명된 프로토콜은 더 큰 실험 적 제어를 발휘하고자하는 연구자, 미세 조류 성장 조건을 최적화, 또는 광영양 미생물의 범위를 축하 배양하고자하는 연구자에게 적합합니다. 이 방법은 인화성 가스를 생산하거나 소비하는 미생물의 재배에 적합한 물질을 설명하지 않습니다 (예 : CH4,H2등) 7.

<table><tbody><tr><td>Biostat A 생물 반응기</td><td>Sartorius Stedim</td><td></td><td>미생물 발효용 2리터 생물 반응기; 고압 멸균 설계; pH, 온도, 가스 유량 제어</td></tr><tr><td>범프 테스트 NO2 가스</td><td>Grainger</td><td>GAS34L-112-5</td><td>MultiRAE 가스 검출기용 보정 가스</td></tr><tr><td>범프 테스트 O2, CO, LEL 가스</td><td>Grainger</td><td>GAS44ES-301A</td><td>교정 가스 MultiRAE 가스 탐지</td></tr>기 <tr><td>범프 테스트 SO2 가스</td><td>Grainger</td><td>GAS34L-175-5</td><td>MultiRAE 가스 탐지기용 보정 가스</td></tr><tr><td>NO2 가스용 부식 방지 튜브</td><td>Swagelok</td><td>SS-XT4TA4TA4-6</td><td>PTFE 코어 호스 스무스 보어 X 시리즈&mdash; 섬유 브레이드 및 304 SS 브레이드 보강</td></tr><tr><td>SO2 가스</td><td>QC 공급</td><td>용</td> 부식 방지 튜빙 <td>120325 강화 꼰 천연 EVA 튜빙 - 1/4" ID</td></tr><tr><td>cozIR 100% CO2 meter</td><td>Gas Sensing Solutions Ltd.</td><td>CM-0121 - 최대</td><td>100% CO2 농도 CO2meter.com</td></tr> <tr><td>cozIR 20% CO2 meter</td><td>Gas Sensing Solutions Ltd.</td><td>CM-0123 CO2meter.com</td><td>CO2 미터에서 최대 20%</td></tr><tr><td>Durapore 멤브레인 필터, 0.45 &mu; m</td><td>Millipore 시그마</td><td>HVLP04700</td><td>친수성, 일반 흰색, 직경 47mm, 0.45 & m 기공 크기, PVFD 멤브레인 필터</td></tr><tr><td>가스 실린더 레귤레이터</td><td>Praxair</td><td>PRS 40221331-660</td><td>0-15psi 출구 어셈블리 다이어프램 밸브용으로 구성된 단일 스테이지 스테인리스강 레귤레이터, 1/4" MNPT 나사산, NOx 및 SOx 가스 실린더의 부식에 저항하는 스테인리스강</td></tr><tr><td></td><td>Praxair</td><td>Ulta-zero 공기, 고순도 CO2 또는 맞춤형 가스 조성</td><td>연구 목적</td></tr><tr><td>에 따라 다름가스 모니터링 및 누출 감지 시스템</td><td>Honeywell의 RAE 시스템</td><td>MAB3000235E020</td><td>O2, SO2, NO2, CO 및 LEL GasLab 소프트웨어를 감지하는 펌핑 모델</td></tr><tr><td></td><td>GasLab</td><td>v2.0.8.14</td><td>CO2 미터 측정 및 데이터 로깅을 위한 소프트웨어</td></tr><tr><td>호스 미늘</td><td>Grainger</td><td>항목 # 3DTN3</td><td>레귤레이터를 튜브에 적용하는 데 사용, NOx 및 SOx</td></tr><tr><td>K30 1% CO2 미터</td><td>Senseair의 부식에 저항하는 스테인리스강</td><td>CM-0024 CO2meter.com</td><td>CO2 측정기에서 농도 1% 미만</td></tr>LED <tr><td>성장 패널</td><td>Roleadro</td><td>HY-MD-D169-S</td><td>적색 및 청색 LED 조명 패널</td></tr><tr><td>Memosens 용존 산소 프로브</td><td>Endress+ Hauser</td><td>COS22D-19M6/0</td><td>생물반응기용 오토클레이브(주의사항 포함) 용존 산소 프로브</td></tr><tr><td>Memosens pH 프로브</td><td>Endress+ Hauser</td><td>CPS71D-7TB41</td><td>바이오리액터용 오토클레이브(주의사항 포함) pH 프로브</td></tr><tr><td>오븐, Isotemp 500 시리즈</td><td>Fisher Scientific</td><td>13246516GAQ</td><td>건조용 소형 오븐</td></tr><tr><td>GraphPad 소프트웨어 GraphPad</td><td>소프트웨어 버전</td><td>7.03 또는 8.0.1</td><td>데이터 구성, 데이터 분석 및 출판물 품질 그래프를 위한 그래프 소프트웨어</td></tr><tr><td>스템-호스 바브 피팅</td><td>스웨즈락</td><td>SS-4-HC-A-6MTA</td><td>스테인레스 스틸 호스 커넥터, 6mm 튜브 어댑터, 1/4 in. 호스 ID</td></tr><tr><td>튜빙, 묽은 산 / 염기 전달</td><td>연합 전자 및 자동화</td><td>6678441</td><td>실리콘 TP 프로세스 튜빙; 1.6mm 보어 크기; 3000mm 길이; 식품 등급</td></tr><tr><td>튜브, 가스 전송</td><td>연합 전자 및 자동화</td><td>6678444</td><td>실리콘 TP 프로세스 튜브; 3.2mm 보어 크기; 3000mm 길이; 식품 등급</td></tr></tbody></table>

부식성 연도 가스가 있는 벤치 스케일 광생물반응기에서 미세조류 재배 및 바이오매스 정량화

Microalgae Cultivation and Biomass Quantification in a Bench-Scale Photobioreactor with Corrosive Flue Gases

광생물 반응기는 광영양 미생물에 대한 실험을 위한 조명 재배 시스템입니다. 이러한 시스템은 온도, pH 및 가스 조성 및 유량 제어를 통해 미세 조류 재배를 위한 멸균 환경을 제공합니다. 벤치 스케일에서 광생물 반응기는 미세 조류 특성, 생산성 및 성장 최적화를 연구하는 연구자에게 유리합니다. 산업용 스케일에서 광생물 반응기는 제품 순도를 유지하고 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이 비디오는 부식성 가스 입력의 안전한 사용을 포함하여 미세 조류 재배를 위한 벤치 스케일 광생물반응기의 준비 및 사용과 관련 바이오매스 측정 및 바이오매스 생산성 계산에 대해 자세히 설명합니다. 구체적으로, 이 비디오는 접종, 광생물반응기 조립 및 멸균, 바이오매스 농도 측정 및 마이크로조류 바이오매스 생산성을 위한 물류 모델을 위한 미세조류 배양 저장 및 준비를 보여줍니다. 최대 및 전체 바이오 매스 생성성을 포함한 계산. 또한 시뮬레이션 또는 실제 폐가스 배출을 사용하여 미세 조류를 배양하는 실험에 대한 관심이 증가하고 있기 때문에 비디오는 부식성 가스로 작업하는 데 필요한 광생물 반응기 장비 적응을 다루고 안전한 샘플링에 대해 논의합니다. 이러한 시나리오를 참조하십시오.

지수상에서 수확된 녹색 미세조류, S. 경사에대한 캘리브레이션 곡선은 OD750 및 건조 바이오매스 농도로 확립되었다(그림2). 선형 회귀는R2 값이 0.9996입니다.
S. 경사 배양은 냉장 한천 접시에 저장된 배양물로부터 250 mL Erlenmeyer 플라스크에서 시작되었다. 미세조류는 10 mM HEPES 완충액으로 3N-BBM에서 접종하고 1.5 L 작동 량 (0.07 vvm)으로 2 L 광생물 반응기에서 2.2 %CO2로 아껴졌습니다(그림 1). 배치는 OD750을통해 추적되었다; 바이오매스 농도는 교정 곡선으로부터 계산한 다음 물류 곡선으로 모델링하였다(그림3). 광생물반응기는 pH 6.8, 100 ...

벤치 스케일, 축 재배는 후속 공정 확장 전에 미세 조류 특성화 및 생산성 최적화를 용이하게 합니다. 광생물 반응기는 신뢰할 수 있고 재현 가능한 미세 조류 실험에 필요한 제어를 제공하며 도시 또는 산업 연소 배출에서 부식성 가스(CO2,SO2,NO2)로미세 조류를 안전하게 경작하도록 조정할 수 있습니다.

Photobioreactors are illuminated cultivation systems for experiments on phototrophic microorganisms. These systems provide a sterile environment for ...

이 프로토콜은 부식성 가스로 미세 조류를 재배하는 데 필요한 광생물 반응기 장비 적응을 자세히 설명하고 광생물 반응기의 안전한 작동 및 샘플링에 대해 논의합니다. 광생물액은 안정적이고 재현 가능한 미세 조류 실험에 필요한 제어를 제공합니다. 이 벤치 스케일 시스템은 시뮬레이션 연소 배출로 재배된 미세 조류의 특성과 생산성을 연구하는 데 사용할 수 있습니다.이 방법은 다른 신중하게 적응된 생물 반응기와 함께 사용하거나 다른 광토영양 미생물을 육성할 수 있다. 이 방법의 시각적 데모는 미세 조류 재배에 사용되는 독성 시뮬레이션 연소 배출에 대한 인간의 노출을 방지하는 복잡한 프로토콜이기 때문에 중요합니다. 먼저, 연기 후드가 고장나면 실내에서 유독 가스의 축적된 농도를 모델링한다.각 가스에 대해 미국 산업 위생 협회의 수학적 모델링 스프레드시트 IH 모드를 사용하십시오. HVAC 유지 보수 인력 또는 HVAC 기술자를 구축에서, Q, 분당 입방 미터의 방 공급 또는 배기 공기 속도를 얻을. 방세미터에서 실험실의 부피 V를 계산합니다.오염 물질 방출 속도를 계산, G, P가 하나의 ATM에서 독성 가스에 의해 가해지는 압력의 분획인 이상적인 가스 법에서 적응방정식을 사용하여 분당 밀리그램의 각 유형의 독성 가스의 G, R은 분당 리터에서 가스의 유량, R은 보편가스 상수, T는 켈빈의 온도입니다 MW는 두더지 당 그램의 가스 분자량입니다. IH Mod 스프레드시트의 생성 및 모델 룸 퍼지 알고리즘을 24시간 시뮬레이션 기간 동안 각 가스에 대한 축적된 실내 가스 농도를 계산하는 옵션을 사용하여 잘 혼합된 룸 모델의 각 가스에 대한 V, Q 및 G값값을 사용합니다. 이러한 값을 노출 제한과 비교합니다.사용 중 의 각 독성 가스에 대한 센서가 있는 독성 가스 모니터링 시스템을 구축합니다. 제조업체의 지침에 따라 센서를 교정합니다. 범프 테스트가 자주 발생합니다.연기 후드 바로 바깥에 가스 모니터를 찾습니다. 실험에 앞서 모든 직원이 독성 가스 경보에 대한 적절한 대응에 대한 지시를 받았는지 확인합니다. 이제 250밀리리터 입력 용액 병 2개에 정상 수산화나트륨 1개와 일반 염산 1개를 각각 100밀리리터를 준비합니다.딥 튜브가 장착된 자동 클렌트 병에 계량 입력 솔루션을 저장하고 멸균 인라인 에어 필터가 장착된 통풍관이 장착되어 있습니다. 딥 튜브를 자동 클링 가능한 튜브를 사용하여 광생물 반응기의 4개의 입력 포트 중 2개에 연결합니다. 인서트와 나사는 광바이오리소기 헤드 플레이트에 차가운 손가락과 배기 응축기를 닫습니다.접종 포트를 삽입하고 나사를 제자리에 단단히 넣습니다. 광생물반응기 헤드 플레이트 위의 접종 포트 섹션에 자동 복제 튜브의 길이를 추가합니다. 생물 반응기를 자동화하기 전에 튜브를 자동 복제 가능한 숙주 클램프로 고정합니다.사용되지 않는 광생물반응기 포트에 멸균 필터가 덮인 튜브를 부착합니다. 배양 배지 1.5리터를 추가합니다. 121°C에서 30~45분 동안 반응기 및 관련 입력 솔루션을 오토클레이브합니다.별도의 연동 펌프를 통해 입력 솔루션과 포트 사이에 직경 1.6mm의 자동 클링 튜브를 전달합니다. 임펠러 모터를 임펠러 샤프트에 부착하고 피팅을 조입니다. 조명 요구 사항에 따라 생체 반응기 외부에 LED 조명 패널을 대칭적으로 배치합니다.가스 실린더에 20PSI 출구 압력이 가능한 적절한 레귤레이터를 부착합니다. 직경 6mm 의 압력 방지 튜브를 레귤레이터 콘센트 호스 바브에 부착하고 호스 클램프로 고정하십시오. 호스 바브를 사용하여 가스 조절 타워 가스 입구에 압력 방지 튜브의 다른 쪽 끝을 호스 클램프로 고정된 6mm 스템 퀵 커넥트 피팅에 부착합니다.직경 3.2mm의 내부 튜브를 6mm 퀵 커넥트 피팅을 사용하여 가스 조절 타워 가스 콘센트에 연결하고 광바이오리소기 헤드 플레이트의 스파징 링 포트에 콘센트 튜브의 다른 끝을 연결합니다. 각 가스 레귤레이터에서 출구 압력을 20 PSI로 설정합니다. 생물 반응기 인터페이스에서 실험 가스 유량설정.STIRR 함수를 사용하여 배양 매체가 희소된 가스 거품을 동화할 수 있을 만큼 빠른 임펠러 회전 속도를 설정합니다. 오토클레이브 후, 대형 연기 후드 내에 광생물 반응기와 가스 실린더를 조립합니다. 포토바이오리터를 보조 용기 내부 테이블에 놓고 가스 실린더를 독립형 실린더 콜랜더 또는 실린더 랙에 배치합니다.가스 흐름을 시동한 후, 1:100 희석된 접시 비누로 채워진 세척병을 사용하여 가스 실린더와 생물 반응기 사이의 연결을 작은 비누 용액으로 덮습니다. 버블링으로 표시된 가스 누출을 확인합니다. 미세 조류 실험을 시작할 때, 가스의 스파깅을 시작하고 접종 전에 pH를 조정합니다.준비된 미세한 골비유입을 멸균 주사기로 흡입하여 주사기를 접종 포트에 부착된 튜브에 장착하고, 접종 튜브 클램프를 열고, 주사기를 우울하게 함으로써 광바이오액터를 접종한다. 가스 모니터, 가스 실린더 압력 및 광생물 반응기를 매일 두 번 확인하여 독성 가스 수준이 높아지거나 누출을 나타냅니다. 바이오 반응기 및 가스 실린더 레귤레이터에 도달할 수 있는 폭으로 연기 후드 새시 개구부를 제한합니다.샘플링할 때 가스 실린더 레귤레이터를 닫힌 위치로 돌려 원자로로의 가스 흐름을 중단합니다. 연기 후드 띠를 닫고 후드가 부식성 가스를 배출하는 데 5 분이 허용하십시오. 연기 후드 내의 샘플은 헤드 플레이트 포트를 열고 멸균 세리컬 피펫을 사용하거나 접종 또는 샘플링 포트를 통해 주사기로 문화를 그리는 것으로 한다.본 연구에서는, 지수상에서 수확된 녹색 미세조류 Scenedesmus 경사에 대한 교정 곡선을 OD750 측정 및 건조바이오매스 농도로 확립되었다. 바이오매스 농도는 교정 곡선으로부터 계산된 다음 L이 최대 바이오매스 농도인 물류 곡선으로 모델링된 후, k는 지수상의 상대적 가파른, x0은 곡선의 중간점의 시간이며 x는 시간이다. 시뮬레이션 된 연도 가스를 갖춘 유망한 예비 시험은 하루 리터 당 690 밀리그램의 최대 미세 균바이오매스 생산성을 달성했으며, 이는 하루 리터당 510 밀리그램의 이산화탄소와 초영 공기보다 더 컸습니다.시스템의 올바른 조립은 미세 조류 재배 및 인간의 안전을위한 절차에 가장 중요합니다. 이 시스템은 가스 센서로 지속적으로 모니터링되어야 합니다. 전송 라인은 가스가 단단해야하며 연기 후드를 적절하게 사용해야합니다.독성 가스가 포함된 가압 실린더는 위험합니다. 항상 실린더가 고정되어 유독 가스 모니터링 시스템을 구축한 후에만 연기 후드 내부에 사용되도록 하십시오.

microalgae-cultivation-biomass-quantification-bench-scale

Research

연구

JoVE Journal

Environment

환경

발전소에서 연소 가스는 조류의 성장을위한 저렴한 CO 2 소스입니다. 우리는 시스템 "재배 조류하는 배기 가스"프로토 타입을 구축하고 조류 재배 과정을 확장하는 방법을 설명했다. 우리는 클로렐라 (SP)의 성장을위한 연도 가스의 최적의 동작을 시뮬레이션하고 설계하는 대량 전송 바이오 반응 모델의 사용을 증명하고있다. 조류 사진 - 생물 반응기.

컴퓨터 시뮬레이션을 통해 광 바이오 반응기에서 미세 조류의 성장을 촉진하기 위해 연소 가스 설정을 최적화

미세조류 배양과 산업용 연도 가스의 통합은 궁극적으로 중금속 및 기타 무기 화합물을 성장 배지에 도입할 것입니다. 이 연구는 광생물반응기에서 자란 Nannochloropsis salina의 성장에 대한 중금속 및 무기 오염 물질의 최종 운명과 영향을 결정하는 데 사용되는 절차를 제시합니다.

중금속과 미세 조류의 생산성에 다른 무기 오염 물질의 정량화

이 논문은 다른 방법과 관련하여 적절한 운동 성장 매개 변수를 추정하기 위해 사용할 수있는 벤치 규모의 광합성 생물 반응기의 조립 공정 및 작동에 대해 설명합니다. 이 시스템은 센서, 데이터 수집 및 제어 장치 및 오픈 소스 데이터 수집 소프트웨어를 사용하여 pH, 빛 및 온도를 지속적으로 모니터링합니다.

키네 성장 시험을위한 온도, 빛 및 pH 모니터링을 갖춘 벤치 규모의 조류 광합성 생물 반응기의 건설 및 설치

여기, 우리 실험실 규모 거품 열 photobioreactors를 생성 하 고 문화 microalgae를 그들을 사용 하 여 프로토콜을 제시. 그것은 또한 문화 성장 율 및 중립 지질 내용에 대 한 메서드를 제공합니다.

중립 지질에 대 한 녹색 미세 거품 열 Photobioreactors에 시험 재배

천연 가스 발전소 연도 가스의 이산화탄소를 활용하여 열린 경마장 연못에서 미세 조류를 재배하는 프로토콜이 설명되어 있습니다. 연도 가스 주입은 pH 센서로 제어되며, 미세조류 성장은 광학 밀도의 실시간 측정으로 모니터링됩니다.

발전소의 탄소 포집과 미세조류 재배를 위한 반자동 개방형 경마장 연못 결합

이 간행물은 맞춤형 조명 체계를 갖춘 실험실 광생물 반응기 (PBR)의 설계에 대해 설명합니다. 중탄산염을 탄소원으로 사용하는 시아노박테리아 또는 미세조류의 성장은 용적 산소 생산을 측정함으로써 지속적으로 모니터링됩니다. 이러한 PBR은 실험 중 사용자 개입이 거의없는 신속하고 복제 된 실험실 성장 비교를 용이하게합니다.

온라인 성장 측정 및 사용자 정의 가능한 조명 체계를 갖춘 실험실 광생물 반응기 운영

대기 오염은 모든 유기체의 삶의 질에 영향을 미칩니다. 여기에서는 바이오가스 처리(이산화탄소와 황화수소의 동시 제거)를 위한 미세조류 생명공학의 사용과 준공업용 개방형 고속 조류 연못을 통한 바이오메탄 생산 및 처리 효율, pH, 용존 산소 및 미세조류 성장에 대한 후속 분석에 대해 설명합니다.

Semi-Industrial High Rate Algal Ponds에서 Microalgae-Bacterial System을 사용하여 바이오 가스 정화

기계적 세포 파괴, 용매 기반 지질 추출, 에스테르 교환 반응 및 정량 가스 크로마토 그래피를 사용하여 지방산의 식별에 기초하여 미세 조류의 지방산 함량 및 조성의 결정을위한 방법을 설명한다. tripentadecanoin 내부 표준 물질은 추출과 불완전 에스테르 교환시 가능한 손실을 보상하기 위해 사용된다.

미세 조류의 지방산 콘텐츠 및 조성 분석

식물 세포벽 구조 및 화학적 특성을 평가하여 바이오 연료 및 바이오 재료에 이상적인 공급 원료를 식별합니다. 표준 방법은 대규모 데이터 세트에 적용할 때 제한이 있습니다. 이러한 고처리량 전처리, 효소 당화 및 열분해 분자 빔 질량 분석 방법은 많은 수의 바이오매스 샘플을 비교하여 실험 시간과 비용을 줄입니다.

총 리그닌, 리그닌 단량체, 및 효소 설탕 자료 : 리그 노 셀룰로오스 바이오 매스의 반항의 변화의 높은 처리량 검열

자세한 방법은 상업 이소 크리 시스 속에서 미세 조류에서 가치 로서도으로 alkenones의 공동 격리와 함께 바이오 디젤의 생산을 위해 제공됩니다.

상업에서 로서도으로 Alkenones의 분리와 바이오 디젤 생산을위한 실험 프로토콜<em&gt; 이소 크리 시스 속</em&gt; 해조 바이오 매스

배우세요 부식성 연도 가스를 사용하는 벤치 스케일 광생물반응기에서 미세조류를 안전하게 재배하고 바이오매스를 정량화하는 방법을. 이 프로토콜은 연구자들에게 재현 가능한 실험 조건을 제공합니다.

부식성 연도 가스가 있는 벤치 스케일 광생물반응기에서 미세조류 재배 및 바이오매스 정량화

더 많은 동영상 탐색