Kompakte Begasungsmodule sparen Platz und vereinfachen die Konstruktion von Benchtop-Bioreaktoren

Die Gassteuerung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung optimaler Bedingungen für das Zellwachstum in Bioreaktoren. In den meisten gerührten Bioreaktoren wird das Gas durch eine Kombination aus Sparring (sub-surface) und Headspace Sweeping (super-surface) kontrolliert. Gase wie Sauerstoff und Stickstoff unterstützen das Wachstum der Zellkulturen, während die Entfernung von Kohlendioxid die Ansammlung von Giftstoffen verhindert.

Beim Sparsamkeitsverfahren, bei dem Gase direkt in das Medium eingeleitet werden, entstehen Blasen, in denen sich die Gase in der Flüssigkeit auflösen. Obwohl es sich um ein theoretisch einfaches Verfahren handelt, sind viele Variablen im Zusammenhang mit der Steuerung der Gaszufuhr für die Optimierung des Stoffaustauschs von wesentlicher Bedeutung. Die optimalen Werte können je nach Bioreaktor und Kulturtyp stark variieren.

• Größe der Blase: Kleinere Blasen erhöhen das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, so dass sich mehr Sauerstoff im Medium lösen kann, was für das Wachstum aerober Zellkulturen von entscheidender Bedeutung ist, da es eine ständige Sauerstoffzufuhr gewährleistet.
• Blasenbildung: Faktoren wie z. B. die Gasdurchflussrate, die Konstruktion des Verteilers und die Viskosität der Flüssigkeit beeinflussen die Blasenbildung in der Flüssigkeit und wirken sich auf die Blasengröße und die Auflösungsgeschwindigkeit aus.
• Typ Rührwerk: Rührwerke mischen die Blasen noch weiter in das Medium ein. Größe und Geschwindigkeit eines Rührwerks wirken sich auf das Blasenmuster im Reaktor aus, was wiederum die Gasauflösung beeinflusst. Zu starkes Rühren kann zu Scherkräften auf die Zellen führen und die Kulturen zerstören.

Das Durchblasen ist zwar für die Gaseinleitung unerlässlich, doch wird die Wirksamkeit dieses Prozesses in hohem Maße von der genauen Steuerung der Gasdurchflussraten beeinflusst.

Die Durchflussraten von Gas in gerührten Bioreaktoren sind für die Leistung entscheidend, da sie sich direkt auf die Blasenbildung und -größe auswirken. Auch die Durchflussraten müssen sorgfältig kontrolliert werden, da sie sonst zu starke Turbulenzen verursachen, die die Zellen schädigen. Niedrigere Durchflussraten sind für Tisch-Bioreaktoren von Vorteil, da sie die Gasverteilung durch die Bildung kleiner Blasen ohne übermäßige Turbulenzen optimieren.

Herkömmliche Gasregelsysteme können sperrig und komplex sein, was in Labors mit begrenztem Platzangebot eine Herausforderung darstellt. Kompakte Massendurchfluss-Begasungsmodule bieten eine Lösung, indem sie eine präzise Gassteuerung ermöglichen und gleichzeitig Platz sparen und das Design vereinfachen.

Alicat^® Scientific, ein führendes Unternehmen in der Durchflusskontrolltechnologie, hat kundenspezifische BASIS-Begasungsmodule um den spezifischen Anforderungen in der Biotechnologie gerecht zu werden. Diese stromlinienförmige, effiziente Lösung vereinfacht nicht nur die Kontrolle der Durchflussraten, sondern optimiert sie auch, indem sie eine hochgradig repetitive und schnelle Gaskontrolle ermöglicht. Durch den Einbau eines kundenspezifischen BASIS-Begasungsmoduls können Labore die Raumeffizienz und Leistung verbessern, was es zu einer wertvollen Ergänzung für Bioreaktorsysteme macht.

• Umschalten zwischen mehreren Gasen: Die Möglichkeit, zwischen neun Gasen zu wechseln, darunter Luft, N₂, O₂und CO₂bietet vielseitige Möglichkeiten für verschiedene Anwendungen.
• 1.000:1 Abschwächung: Regelung eines größeren Durchflussbereichs als bei anderen kleinen Durchflussreglern.
• Anspruchsvolle Skripte: Ausführen von Steuerskripten mit schnellem, robustem ASCII-Befehlssatz.
• Flächeneffizienz: Geringer Platzbedarf für eine effiziente Nutzung des Raums.
• Vereinfachte Technik: Das integrierte Design reduziert die Komplexität der Einrichtung und Wartung.
• Verbesserte Leistung: Eine zuverlässige und gleichmäßige Gaszufuhr verbessert die Gesamtproduktivität des Bioreaktors.

Kompakte Begasungsmodule bieten eine rationalisierte, effiziente Lösung für die Gaskontrolle in Bioreaktoren. Durch die Vereinfachung der Technik und die Platzersparnis verbessern diese Begasungsmodule die Leistung und Produktivität von Bioreaktoren und sind damit unschätzbare Werkzeuge für die Biotech-Industrie.

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Dieser Artikel wurde ursprünglich in Fluid Handing Pro's veröffentlicht Durchflusskontrolle und -messung.