Präzise Temperaturregelung: Sanftes Heizen durch Infrarotstrahlung (IR)

 

Präzise Temperraturregelung im Bioreaktor dank Infrarotstrahler

 

LAMBDA MINIFOR Bioreaktoren sind mit einem neuen Ifrarotstrahler (IR) als Heizung für die automatische Temperaturregelung ausgerüstet: 

Der neue Infrarotstrahler (IR) mit dem vergoldeten Parabolreflektor wird zum Heizen des Zellkulturmediums im LAMBDA MINIFOR Bioreaktor verwendet.

Die Wärmestrahlung (150 W) wird vom flüssigen Medium ähnlich der Sonnenstrahlung von Wasser aufgenommen. Infrarot-Wärmestrahlen (IR) sorgen für eine sanfte Erwärmung und optimale Temperaturerhaltung im Bioreaktor. Natürliche Wärmekonvektion findet auch ohne zusätzliches Rühren des Zellkulturmediums statt.

Während Bioreaktoren mit Heizdecken oder beheizten Doppelmantelgefässen zu lokalen Überhitzungen führen, wird dank der Wärmekapazität des Infrarotstrahlers (IR-Quelle) die Temperatur genauer geregelt und die Zellen geschont. 

Das neuartige IR-Heizsystem für Bioreaktoren ist zudem sehr anwenderfreundlich, weil Kabel, Schläuche und Heizschlangen das sterile Arbeiten am Bioreaktor nicht behindern. (Der IR-Heizstrahler und der Reflektor sind unter dem Rektorgefäss eingebaut.)


Die Messwerte der Temperatursensor (Pt100) dienen nebst der Temperaturregelung auch zur automatischen Temperaturkorrektur der pH Sonde und der pO2-Elektrode.

 

Warum vermeiden wir Heizdecken, Doppelmantelgefässe & Heizbäder?

Heizdecken, Doppelmantelgefässe & Heizbäder zur Temperaturregelung von Laborfermentern und Bioreaktoren weisen folgende Nachteile auf:   

  • Sehr teuer und platzraubend
  • Lokale Überhitzung der Kulturmedien
  • Verhindert natürliche Kühlung & beansprucht zusätzlich Kühlung
  • Verhindert die visuelle Prozesskontrollen
  • Wärmeübertragung an die Umgebung (Labor) statt nur ins Zellmedium
  • Wärmeübertragung grösstenteils durch langsame / ineffiziente Wärmeleitung


Wenn die Soll-Temperatur erreicht ist, muss das erwärmte Volumen des Wärmeträgers in der Ummantelung und im Wasserbad abgekühlt werden, um eine Überhitzung des Reaktormediums zu verhindern. Damit ist die Temperaturregelung mit Heizdecken und Heizbädern sehr viel schwerfälliger als jene eines IR-Strahlers.

 

Warum IR-Strahler statt Doppelmantelgefässe für Bioreaktoren?

 

Warum ist ein IR-Strahler für Bioreaktoren und Laborfermenter effizienter?

  • Präzise Temperaturregelung für Bioreaktoren und Laborfermenter zu günstigem Preis
  • Natürliche aufwärtsführende Konvektion bereits ohne Rührung
  • Imitiert die sanfte Wärmestrahlung der Sonne
  • Schnelle Erwärmung / Kühlung
  • Keine lokalen Überhitzungen 
  • (unabhängig vom Arbeitsvolumen!)
  • Perfekte Sicht in die Reaktorgefässe
  • (nicht durch Heizelement verdeckt)
  • Praktisch & sicher während der Sterilarbeit
  • Keine Kabel, Schläuche oder Verbindungsstücke mit zirkulierenden Wärmeträgern!


Beispiel aus Laborversuchen:

Beim schnellen Aufheizen auf die Soll-Temperatur von 30.0 °C beträgt die kurzfristige Abweichung im 1L Reaktorgefäss des LAMBDA MINIFOR Bioreaktors nur ±0.1 °C!