Bioreactor Request for Quotation - Build up your own bioreactor
Reference
PDF Dokumentace
  CENÍK
 

Fermentor LAMBDA MINIFOR - představení laboratorního fermentoru


Stolní laboratorní fermentor MINIFOR LAMBDA byl vyvinut na základě dlouhé osobní praktické zkušenosti s fermentacemi. Cílem bylo navrhnout spolehlivý kompaktní praktický fermentor, který byl snadno ovladatelný a schopný měřit a kontrolovat všechny důležité parametry biologické kultury v kvalitě dostupné jen u mnohem dražších přístrojů

Fermentor potřebuje minimální plochu na laboratorním stole a je koncipován pro fermentace v objemech od 35 ml až do 6 l. Několik fermentorů může být přisunuto k sobě, přičemž vznikne souprava umožňující provádět několik fermentací zároveň. Toto uspořádání je vhodné při optimalizaci růstových parametrů kultur, biotransformací, hledání různých enzymových aktivit apod. Každý fermentor má svou vlastní elektroniku, displej, ovládání a může být individuálně programován. Fermentor nebo celá řada fermentorů může být řízena programem FNet nebo SIAM, které umožňují řízení, zapisování a zpracování dat podle požadované potřeby

K podstatnému snížení ceny fermentoru došlo díky zavedení inovací založených na zkušenostech dlouhodobé praxe v oboru:

  • • Nádoba fermentoru je vybavena hrdly se závity Pyrex se silikonovým těsněním, což zaručuje sterilitu a snadnou obsluhu. Odpadají drahé nerezové příruby a přechod k nádobě jiného objemu je podstatně levnější.


  • • Místo klasických vrtulkových či slabých magnetických míchaček je použit nový magnetický mixér, který netvoří vír a produkuje méně pěny. Vratný pohyb vede k intensivnímu míchání média a k dobrému přenosu kyslíku při maximální šetrnosti k buňkám. Membrána umístěná ve víku tančíku ho hermeticky uzavírá a plně nahrazuje drahou magnetickou spojku.


  • • Velkou novinkou je zavedení nového pružného míchacího disku FISH TAIL, který je šetrný pro buněčné kultury. Odstraňuje hrany a víry u klasických míchaček.


  • • Zcela nové je ohřívání kultury pomocí tepelného zářiče umístěného pod nádobou. Tepelné záření je médiem rovnoměrně absorbováno a nikde nedochází k přehřátí. Tento nový způsob ohřívání zabrání připálení kultury na povrchu topných těles umístěných uvnitř média či ušetří náklady na nádobu s dvojitým pláštěm a ohřevného vodního okruhu s termostatem. Z okolí tančíku takto také zmizí přívodní hadice, šňůry. Navíc umožňuje přirozené chlazení reaktoru, což přispívá k přesné a snadné regulaci teploty media.


  • • Fermentor MINIFOR používá novou umělou hmotu, (která není přímo v kontaktu s kulturou) namísto běžného a nákladného víka z nerezu, který uzavírá fermentory.


  • • Průtok vzduchu je měřen hmotovým průtokoměrem, který ve srovnání s trubičkovým průtokoměrem dává spolehlivé průtokové údaje i při měnícím se tlaku a tímto umožňuje přesné měření a regulaci rozpuštěného kyslíku změnou průtoku vzduchu.


  • • Použití moderních mikroprocesorů umožnilo vyrobit fermentor neuvěřitelně malých rozměrů i přesto, že v základní verzi je regulováno a měřeno až šest různých parametrů


Základní jednotka

V základní jednotce je uloženo napájení, IR zářič, průtokoměr, elektronika, kabelová spojení a mechanická výztuha. Přístroj je kvůli přehlednosti konstruován stupňovitě. V přední části základní jednotky je umístěn ovládací panel s displejem, mikroprocesor a elektronika. Kovový kryt základní jednotky slouží jako plocha pro umístění nádoby fermentoru, pump a lahví s různými roztoky. Kvůli snadnému přístupu jsou pumpy postaveny na nerezových poličkách, které jsou libovolně nastavitelné na dvou zadních tyčích. Na zadní straně základní jednotky jsou konektory k připojení pump a síťový kabel. Lahve s médiem a korekčními roztoky jsou umístěny v praktických držácích s magnetem, který umožňuje bezpečné umístění na libovolném místě vyhrazené plochy. Najde zde místo až sedm lahví.

Ovládání

Ovládací panel se skládá ze čtyřřádkového, podsvíceného displeje a tlačítkového ovladače. Všechny veličiny (teplota, pH, pO2, průtok vzduchu, míchání a volitelný parametr) jsou přehledné na první pohled. Ovládání je jednoduché a logické. Při překročení nastavených minimálních nebo maximálních hodnot parametrů zazní alarm, zmíněná hodnota na displeji je označena hvězdičkou a na společném výstupu alarmů se objeví signál sloužící k ovládání dalších zařízení (např. sběrače frakcí apod.).

Každý fermentor může být připojen na PC přes rozhraní RS 485 nebo RS 232. PC používá k regulaci fermentační program FNet nebo SIAM, díky tomuto program jsou možnosti zadání a zpracování dat prakticky neomezené. Počet ovládaných fermentorů též není prakticky omezen (FNet je pro 6 fermentorů a SIAM i pro 99 zařízení).

Nádoba fermentoru

Obvykle dodávaná fermentační nádoba má pracovní objem až 1,7 l (další velikosti nádob s pracovními objemy od 35 ml až do 6 l jsou také k dispozici a dodávány na vyžádání). Nádoby jsou zhotoveny ze skla laboratorní kvality Pyrex a vybaveny hrdly se šroubovými uzávěry běžně používanými u buněčných kultur. Na centrálním hrdle je našroubován vertikální mixér. Boční závitová hrdla jsou určena pro odvod vzduchu, pH elektrodu s termočidlem, kyslíkovou elektrodu, dávkování korekčních roztoků (H+, OH-, živiny, odpěňovač), očkování a odběr vzorků (ekvivalent 16ti portů). Fermentační nádoby se sterilizují v autoklávu.

Typ nádoby:0,30,4137
Objem [L]: *)0.035–0.40.15–0.450.3–1.70.5–31–6
Výška [cm]: **)3422343750
Max. průměr [cm]: **)2223253430

*) Objem: přibližné minimální a maximální pracovní objemy. Pracovní objemy se mohou lišit s ohledem na podmínky každého použití.

**) Výška a max. průměr: přibližné dimenze nádoby s typickými příslušenstvími pro autoklávy. Může se lišit podle konfigurace fermentoru / bioreaktoru a použitého příslušenství.

Pojistný přetlakový ventil

Sklo je optimální materiál pro laboratorní fermentory. Sklo je inertní a neuvolňuje nežádoucí látky do média. Bohužel, sklo je křehké a není odolné vůči vysokému tlaku. Za běžných podmínek to není problém, protože tlak ve fermentační nádobě je nízký i při použití mikrofiltru pro odchozí vzduch.

Avšak pokud je výstupní mikrofiltr zablokován (například díky dlouhodobému opakovanému požívání či díky protržení) potom tlak v nádobě může být stejný jako vstupní tlak plynu (doporučený tlak 0,1 MPa). To může být nebezpečné pro skleněnou nádobu, neboť sklo je časem opotřebováváno procesem sterilizace nebo jeho povrch může být nedopatřením poškrábán apod. Všechny tyto vlivy mohou snížit odolnost fermentační skleněné nádoby proti tlaku.

Pokud se tlak uvnitř nádoby blíží 0,1 MPa, přetlakový ventil se otevře. S rostoucím tlakem se únik plynu zvyšuje, dokud není dosažena bezpečná hodnota (unikající hvízdající vzduch lze slyšet, což by mělo upozornit uživatele). V tomto momentu by měl být snížen vstupní tlak vzduchu a výstupní mikrofiltr vyměněn za nový.

Míchání

Klasické vrtulové míchačky byly nahrazeny vertikálním excentrickým mixérem, který pro míchání v laboratorních objemech přináší nesporné výhody. Intenzita míchání je řízena frekvencí (0.1– 20.0 Hz) a amplitudou zdvihu (12 mm). Frekvence míchání je kontrolovaná mikroprocesorem. Mixér je poháněn bezkolektorovým motorem (50W) umístěným vertikálně nad nádobou fermentoru pomocí magnetické spojky. Je spojen dutou osou s jedním, nebo několika míchacími disky. Vzduch je zaváděn pod spodní disk, což zaručuje optimální převod kyslíku do média. Nevzniká žádný vír, jako je tomu u vrtulkových míchaček. Tento způsob míchání je ke kultuře šetrnější, neboť se nevytvářejí přetlaky vznikající na hraně rychle se točící vrtulky. Přepážky (baffles) odpadají. Ještě mnohem šetrnější je nový biomimetický pružný míchací disk FISH TAIL.

Regulace teploty

Nový infračervený zářič umístěný pod nádobou fermentoru se zlatým parabolickým reflektorem se používá k ohřívání média. Tepelné záření (150 W) je soustředěno v dolní části nádrže a je absorbováno médiem podobným způsobem jako, voda absorbuje sluneční tepelné záření (vzniká přirozená konvekce). Záření je rovnoměrně rozptýleno v médiu a nedochází k nebezpečnému přehřátí a denaturaci kultury i při velmi malých objemech kultury. Vzhledem k rychlému působení a nízké teplotní kapacitě spirály zářiče je regulace teploty podstatně přesnější. Teplotní čidlo je umístěno v baničce skleněné pH elektrody a proto reaguje velmi rychle a složí zároveň k automatické teplotní kompenzaci pH a pO2.

Měření a stabilizace pH

Hodnota pH je měřena kombinovanou sterilizovanou pH elektrodou s vestavěným teplotním čidlem (Mettler). Přídavky kyseliny nebo báze jsou kontrolovány mikroprocesorem. Rychlost přídavku je vypočítána tak, aby nedošlo k přesažení nastavené hodnoty. Nastavování konstant jako je tomu u PID regulátoru úplně odpadá. Korekční roztoky jsou pumpovány pumpami PRECIFLOW, MULTIFLOW, Hi-FLOW či MAXIFLOW. Rychlost pumpy je regulována s využitím celého rychlostního rozsahu pumpy 0– 100 %. Tento způsob regulace je jemnější a přesnější než obvyklé zapínání pumpy s pevně nastavitelnou rychlostí. Pumpy nejsou pevně zabudovány a lze je použít i jinde nezávisle na fermentoru. Je možné zpracování dat činnosti pumpy Integrátorem, neboť údaj spotřeby korekčních roztoků v čase pomocí integrátoru umožňuje kvantitativní vyjádření aktivity kultury a jejího růstu. Nákladné a rozporuplné měření optické denzity (hustoty) media odpadá.

Měření a regulace rozpuštěného kyslíku

Koncentrace kyslíku v médiu je měřena sterilizovanou Clarkovou kyslíkovou elektrodou s automatickou teplotní kompenzací. Použitím velké katody je dosaženo rychlé odpovědi elektrody i při použití zpevněné membrány (Mettler) a zároveň je zkrácena doba polarizace. Hlavní část membrány je chráněna proti mechanickému poškození tenkou stěnou z PEEK. Mikroprocesor provádí poloautomatickou dvoubodovou kalibraci s automatickou kompenzací teploty. K regulaci koncentrace kyslíku mediu dochází změnou průtoku vzduchu.

Přívod a odvod vzduchu

Průtok lze nastavit od 0 do 5 l/min po 0,01 l/min krocích při použití hmotového průtokoměru s automatizovaným jehlovým ventilem. Toto měření je nezávislé na tlaku a na teplotě okolního vzduchu.

Vzduch je přiváděn přes sterilní filtr. Spotřebovaný vzduch je odváděn ven z reaktoru přes podobný sterilní filtr. Je také možnost dodat chladič s elektronickým chladícím elementem Peltier (přívod chladící vody není zapotřebí). Chladič zabraňuje ztrátě vody z fermentoru odpařením. Do media vzduch vstupuje přes elastický, samočistící mikrosparger na dolním konci osy míchačky a je dobře rozptýlen v mediu.

Očkování, přídavky a odebírání vzorků

Očkování, přídavky kyseliny, báze, prostředku proti pěnění a odebírání vzorků jsou prováděny přes čtyři nerezové kapiláry, které jsou opatřeny na horním konci PEEK spojkami či uzávěry s dvojitým těsněním LAMBDA SEAL.

Sterilizace

Po oddělení kabelů a uzavření konektorů čepičkami lze celý laboratorní fermentor sterilizovat v autoklávu (např. 120 °C, 25 min.). Díky jednostěnným nádobám je přestup tepla vynikající.

Rozměry

Malý půdorys fermentoru (22 × 40 cm) uspoří kromě nákladů na suroviny i pracovní plochu v laboratoři. Je také zachován dobrý přístup ke všem částem fermentoru.

Kvalitní peristaltické pumpy

Na zadních konzolách je místo až pro čtyři pumpy (PRECIFLOW, MULTIFLOW, HIFLOW, MAXIFLOW). Jejich připojení je řešeno jediným kabelem pro napájení a všechny signály. Pumpy jsou připojeny do odpovídajících zásuvek na zadní straně fermentoru. Tyto pumpy jsou kompaktní, velice kvalitní a úsporné v provozu, neboť používají levné hadičky a přesto je průtok konstantní a životnost dlouhá. Jsou speciálně vhodné pro dlouhé a kontinuální procesy.

Vzhledem k tomu, že čerpadla nejsou integrovaná do fermentoru, mohou být použita i pro jiné účely jinde v laboratoři (např. pro chromatografii atd.), což představuje značné úspory pro uživatele.

Měření a regulace průtoku plynů

LAMBDA MASSFLOW je nový regulátor průtoku plynu speciálně určený pro společné použití s laboratorními fermentory LAMBDA. Umožňuje řízení pH buněčné kultury přidáváním oxidu uhličitého eventuálně dusíku bez použití dalších regulačních stanic. Regulátor je možné použít i samostatně nezávisle na fermentoru, protože všechny funkce jsou přístupné z předního panelu.

Průtok plynu je měřen kvalitním hmotnostním průtokoměrem, přičemž hodnota průtoku je zobrazena na digitálním displeji. Linearita měření je ±3 % a opakovatelnost měření ± 0,5 %. Průtok plynu je regulován speciálně vyvinutým proporcionálním jehlovým ventilem kontrolovaným mikroprocesorem. Průtok plynu lze naprogramovat až v 50 krocích. Objemové signály umožňují stanovit objem protékajícího plynu. Velkou výhodou je také možnost poznamenání prošlých objemů v závislosti na čase.

Několik regulátorů lze kombinovat podle potřeby uživatele a ve spojení s odpovídajícím přídavkem k ovládacímu programu SIAM je vytvořena plynová stanice GAS STATION až pro 4 různé plyny. Tato stanice je unikátní v kvalitě, konceptu i ceně.

  • • Záruka: 2 roky

  • Carbometer

    - umožňuje měřit koncentraci CO2 v odchozím plynu (0-100 %)
    • Technické parametry:
    • • Přesnost měření CO2: ±3 %

    • • Napájení: 12V/6W

    • • Rozměry: 105 × 80 × 170 mm (W × H × D)

    • • Váha: 800 g

    • • Záruka: 2 roky

    Oxymeter

    - umožňuje měřit koncentraci O2 v odchozím plynu (0-100 %)
      • • Přesnost měření: ±2 %

      • • Napájení: 12V/6W

      • • Rozměry: 105 x 80 x 170 mm (W × H × D)

      • • Váha: 600 g

      • • Záruka: 2 roky

      Ovládání, program FNet a SIAM

      Pro monitorování a řízení fermentačních procesů a buněčných kultur v LAMBDA fermentoru byl speciálně vyvinut program FNet. Nabízí jednoduchou a logickou obsluhu a optimální využití fermentoru. Počítačem lze přímo ovládat až 6 fermentorů, 12 integrátorů a 6 pump. Pro mimořádně náročná měření je k dispozici fermentační program SIAM, který uspokojí téměř každý požadavek. Počet ovládaných fermentorů též není prakticky omezen (až 99 ovládaných zařízení). Software běží pod Windows NT, 2000, XP, Vista and Windows 7 a 8.

      Technické parametry

      Fermentor LAMBDA MINIFOR je kontrolován dvěma mikroprocesory.

      Napájení, spotřeba proudunapětí 100–240 V AC/ 50–60 Hz, 560 W, CE
      Rozměry22 × 40 × 38 cm (šířka × hloubka × výška)
      DisplejLCD 4 × 40 čísel s podsvětlením
      Fermentační nádobalaboratorní sklo Pyrex, 6–8 hrdel (odpovídající 16ti portům), objemy 0,3; 0,4; 1; 3; 7 l
      Pracovní objemy35 ml až 6 l
      Tepelný zdrojIR zářič s pozlaceným reflektorem 150 W
      Rozsah regulace teplotyod 5 °C nad teplotou místnosti po více než 70 °C
      Měření teploty0–99,9 °C po kroku 0,1 °C
      Přesnost teploty±0,2 °C (od 0–60 °C)
      Teplotní čidloPt 100 součástí pH elektrody
      Měření a regulace pHsterilizovatelná pH elektroda (Mettler), pH 0–13, automatická teplotní korekce, dvoubodová semiautomatická kalibrace
      Rozlišení0,01 pH
      Přesnost± 0,02 pH
      Měření a regulace kyslíkusterilizovatelná elektroda typu Clark, tělo elektrody PEEK, membránový modul Mettler, automatická teplotní korekce
      Rozsah měření0–25 mg O2/l po 0,1 mg/l
      Měření průtoku vzduchu0–5 l/min. po kroku 0,01 l/min. hmotnostním průtokoměrem, linearita měření ± 3 %, reprodukovatelnost ±0,5 %
      Tlak vzduchu0,05–0,2 MPa
      Regulace vzduchuproporcionálním ventilem
      Míchání50 W vibromixér 0–20 Hz (0–1200 rpm) po kroku 0,1 Hz, s jedním či více míchacími disky
      Volitelná regulacejeden volitelný parametr může být měřen a regulován ve volitelném směru (odpěňování, pCO2, optická denzita, vodivost, váha atd.)
      Odběr vzorkůaž 4 nerezové jehly s PEEK koncovkami s dvojitým těsněním
      Pumpyaž 4 nezávislé peristaltické pumpy (PRECIFLOW, MULTIFLOW, HIFLOW nebo MAXIFLOW), dálkové proporcionální ovládání rychlosti 0–100 %
      Pracovní teplota0–40 °C
      Pracovní vlhkost 0–90 %
      Váha7,5 kg
      PC ovládání kompletní kontrola a zpracování dat pomocí programů FNet nebo SIAM
      Záruka2 roky
      Fermentor více informací – anglicky

       ↑ Up
    Copyright LAMBDA Laboratory Instruments. All Rights Reserved • Imprint