Устройства для работы с ферментами или микроорганизмами: .с контролем условий или времени, например автоматически управляемые ферментеры – C12M 1/36

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложен способ выращивания колоний микробных клеток на поверхности пористой пластины. Способ включает подачу питательного раствора снизу вверх через пористую пластину в зоны роста колоний микробных клеток на её верхней поверхности, подачу суспензии микробных клеток на верхнюю поверхность пористой пластины, создание контролируемых условий роста колоний, проведение наблюдения за ростом колоний, отсоединение выращенных колоний микробных клеток от зон роста и перенос их во внешние средства идентификации. Питательный раствор подают в зоны роста колоний микробных клеток путем создания перепада давления между входом и выходом отверстий. Отверстия выполнены в пластине из анодного оксида алюминия ортогонально ее большой плоскости и топологически кодированы. В них сформированы указанные зоны роста в виде пористых мембран. Пористые мембраны размещены вровень с верхней поверхностью пластины, либо с образованием лунки и не пропускают микробные клетки. После подачи питательного раствора подают суспензию микробных клеток заданной концентрации на верхнюю поверхность пластины до их равномерного распределения. На поверхности пластины между зонами роста сформирована пленка, которая препятствует прикреплению микробных клеток. Отсоединение выросших микроколоний от зон роста осуществляют путем гидроудара. Гидроудар направлен со стороны входа цилиндрических отверстий пластины и распространяется вдоль них и далее через поры пористых мембран с силой, не разрушающей микроколонии, но достаточной для их отрыва от зон роста. Также предложено устройство для выращивания колоний микробных клеток вышеуказанным способом. Техническим результатом является обеспечение условий автоматизации процессов подачи питательного раствора и процессов отделения, и переноса выросших колоний, возможность интегрирования в миниатюрные переносные приборы, и использование в лабораториях на чипе и обеспечения портативности устройства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 14 ил., 4 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложено устройство для получения наночастиц металлов путем восстановления металлов из исходных солей в присутствии культивируемых клеток микроорганизмов. Устройство включает управляющий компьютер (1), связанный с ним электронный блок регуляции и управления (2) всеми функциональными узлами и блоками ферментера (3), pH-стабилизирующий блок (4) с датчиком pH (5) и шлангами для подачи подтитровочных растворов посредством насосов (6, 7), блок (8) для регулирования редокс-потенциала культуральной смеси, оснащенный редокс-датчиком (9), независимо управляемые насосы (10, 11) для введения в ферментер (3) исходных растворов солей металлов, восстановителей и ростовых факторов, блок (12) для регулирования уровня растворенного кислорода с датчиком pO₂ (13), насос (14) для подачи ростового субстрата, блок (15) для измерения оптической плотности культуры с применением оптоволоконного датчика (16), блок (17) для измерения спектральных характеристик культуральной смеси с применением оптоволоконного датчика (18), изолированного не проницаемой для клеток мембраной с размером пор 100-250 нм, блок (19) для терморегуляции ферментера (3), оснащенный датчиком температуры (20), блок (21) для регулирования перемешивания культуральной смеси, приводящий во вращение лопастную мешалку (22), блок (23) для регулирования освещения культуральной смеси при культивировании фототрофных микроорганизмов и управления спектральными параметрами погружного диодного светильника (24), блок (25) для ультрафильтрации отбираемой культуральной смеси со стерилизующей мембраной с размером пор 100-250 нм с возможностью вывода из ферментера только взвеси наночастиц, конденсатор выходящей влаги (26), препятствующий потере культуральной смеси. Изобретение способствует расширению арсенала технологических методов получения наночастиц металлов и позволяет достичь контролируемости режимов формирования наночастиц. 2 ил., 3 пр.

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано в процессе аэробной глубинной ферментации при выращивании культур микроорганизмов и продуцентов ферментов. Способ включает проверку на герметичность инокулятора с технологическим оборудованием, стерилизацию инокулятора паром через устройство аэрации под давлением 0,20-0,25 МПа в течение 30 40 мин, заполнение его питательной средой, подогретой паром до температуры 100°С. Затем доводят температуру питательной среды до 121-123°С при давлении пара 0,10-0,15 МПа и выдерживают ее при этих параметрах в течение 15-60 мин, после чего снижают давление в инокуляторе до 0,03 0,05 МПа. Осуществляют охлаждение питательной среды до температуры культивирования 31 32°С холодной водой с температурой 7-10°С и после охлаждения питательной среды осуществляют засев питательной среды посевным материалом с одновременным перемешиванием и аэрацией стерильным воздухом. Культивирование полученной жидкой посевной культуры осуществляют при рН 4,2-4,5 и температуре 31-32°С до достижения фазы экспоненциального роста в течение 12-14 час. Затем ее направляют путем передавливания стерильным воздухом из инокулятора в подготовленный ферментер в количестве 3 10% от количества питательной среды с заполнением его на 7/10 от его объема и осуществляют выращивание культуры микроорганизма при температуре ферментации 28-40°С в течение 96-120 часов при непрерывной аэрации стерильным воздухом, механическом перемешивании и подаче теплой воды с температурой 27-47°С в обогревающую рубашку ферментера. После ферментации культуральную жидкость с накопленной биомассой подают в предварительно стерилизованные сборники готовой культуры. Изобретение обеспечивает увеличение выхода культуральной жидкости с накопленной биомассой аэробных микроорганизмов, снижение удельных энергозатрат и обеспечение экологической безопасности на всех стадиях производства. 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при автоматизации процессов получения и вакуум-сублимационной сушки ферментных препараторов в микробиологической, медицинской, фармацевтической и пищевой промышленности. Способ управления процессами получения и сушки ферментных препаратов характеризуется тем, что для получения ферментных препаратов используют ферментатор с обогревающей рубашкой для глубинного культивирования микроорганизмов ферментных препаратов с непрерывной аэрацией сжатым воздухом и механическим перемешиванием при температуре культивирования 30 32°C по всему объему ферментатора; полученную в ферментаторе культуральную жидкость фильтруют для удаления осадка и фильтрат культуральной жидкости с влажностью 92 95% подают в вакуум-сублимационную сушилку, в которой в качестве десублиматора используют двухсекционный испаритель парокомпрессионной холодильной машины, рабочая и резервная секции которого попеременно работают соответственно в режимах конденсации и регенерации; при этом получают «горячую» воду путем ее нагревания в конденсаторе холодильной машины за счет теплоты конденсации хладагента до температуры 68 73°C, одну часть которой направляют в обогревающую рубашку ферментатора, а другую - сначала направляют на размораживание секции испарителя, работающей в режиме регенерации, а затем охлажденную до температуры 5 7°C воду отводят из секции испарителя в накопительный сборник вместе с жидкостью, образовавшейся из размороженной на поверхности охлаждающего элемента ледяной корки в количестве испарившейся из ферментного препарата влаги, и далее в режиме замкнутого цикла подают по двум потокам, один из которых смешивают с отработанной водой после ферментатора перед конденсатором, а второй - с «горячей» водой перед ферментатором, при этом избыток воды из контура рециркуляции выводят через накопительный сборник, измеряют температуру культивирования в ферментаторе, расход и температуру воды на входе в обогревающую рубашку ферментатора, расход и влажность фильтрата культуральной жидкости, остаточное давление в рабочем объеме вакуум-сублимационной сушилки, влажность высушенного ферментного препарата, расход и температуру водяных паров, отводимых из вакуум-сублимационной сушилки в рабочую секцию испарителя, температуру кипения хладагента в рабочей секции испарителя, температуру несконденсировавшихся паров на выходе из рабочей секции испарителя, уровень воды в накопительном сборнике; устанавливают массовый и тепловой поток смеси охлажденной и «горячей» воды в обогревающую рубашку ферментатора путем изменения соотношения их расходов с коррекцией по температуре культивирования в ферментаторе; по измеренным значениям влажности и расхода фильтрата культуральной жидкости устанавливают мощность привода компрессора холодильной машины и требуемое остаточное давление в рабочем объеме сублимационной сушилки воздействием на мощность регулируемого привода вакуум-насоса с коррекцией остаточного давления по конечной влажности ферментного препарата; по расходу и температуре водяных паров, отводимых из вакуум-сублимационной сушилки в рабочую секцию испарителя, температуре несконденсировавшихся паров на выходе из рабочей секции испарителя и температуре кипения хладагента в рабочей секции испарителя определяют текущее значение коэффициента теплопередачи от водяных паров к хладагенту на охлаждающей поверхности рабочей секции испарителя, и при достижении предельно минимального значения коэффициента теплопередачи сначала увеличивают мощность привода компрессора холодильной машины, а затем производят переключение рабочей секции испарителя с режима конденсации на режим регенерации с одновременным включением на режим конденсации секции, работавшей в режиме регенерации. Технической результат заключается в повышении качества ферментных препаратов за счет повышения точности и надежности управления технологическими параметрами, а также в повышении энергетической эффективности и экологической безопасности процессов их получения и вакуум-сублимационной сушки. 1 ил.

Изобретение относится к области биотехнологии. При культивировании фототрофов проводят перемешивание и аэрацию культуральной жидкости путем встряхивания за счет возвратно-поступательного перемещения культиваторов в горизонтальной плоскости при заданных значениях температуры и рН. Культиваторы освещают импульсным источником света с длительностью импульса 0,00001-0,001 с и с длительностью интервала между импульсами 0,01-0,1 с. Используют установку, в которой культуральную жидкость освещают диодами, расположенными под прозрачными днищами сосудов одинаковой геометрической формы и получающими питание от генератора импульсов с регулируемой частотой и длительностью светового импульса. Группа изобретений позволяет снизить энергетические затраты до 0,06-3,49 Вт·ч при культивировании 1 г биомассы фототрофов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Устройство для увеличения скорости репродукции посредством увеличенной скорости репродукции и/или увеличенного репродуктивного выхода живых клеток в суспензии или любых культивируемых организмов посредством процесса природного отбора содержит гибкий стерильный трубопровод 7 с культуральной средой. Система перемещаемых зажимных приспособлений 3, 4, 5 разделяет трубопровод 7 на отдельные зоны, содержащие отработанную культуру (зона ниже по потоку), растущую культуру (камеру роста) и свежую среду для выращивания (зону выше по потоку). В устройстве имеется средство 13 перемещения ворот и трубопровода таким образом, что часть камеры роста и связанной с ней культуры может быть отключена зажимными приспособлениями и отделена от камеры роста. Таким образом, часть трубопровода, содержащего неиспользованную среду, может быть соединена с частью культуры и связанной с ней среды, уже присутствующей в камере роста. В процессе функционирования устройства реализуется способ с более высокой производительностью репродукции живых клеток или культивируемых организмов. 4 н. и 32 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способам и устройствам для получения окрашивающих веществ, и может быть использовано в пищевой и косметической промышленности, а также при проведении различного рода биологических исследований. Белковый пигмент фикоэритрин получают экстрагированием из водорослей. Экстрагированный из водорослей, выбранных из группы, включающей Galaxaura oblongata, Halymenia ceylanica, Helminthocladia australis и Porphyra dentate, фикоэритрин обладает высокой оптической плотностью (ОП). 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 15 ил., 2 табл.

Изобретение относится к технике для выращивания тканей растений. Узел для ускорения роста растительных тканей содержит множество планшетов, образующих матрицы лунок. Каждая лунка содержит образец ткани. Опору для планшетов обеспечивает стеллаж, содержащий множество вертикально штабелированных полок, содержащих одно или более фиксирующих углублений, которые принудительно приводят планшеты в заданные положения. Свет для образцов ткани обеспечивается множеством матриц светодиодов, установленных на монтажных платах. Светодиоды излучают белый свет. Каждая монтажная плата поддерживается соответствующим торцевым гребенчатым соединителем стеллажа, так что светодиоды находятся вблизи планшетов, опирающихся на полки, расположенные ниже. Матрица светодиодов предпочтительно соответствует матрице лунок, опирающейся в фиксированном положении на полку, расположенную ниже, так что каждый светодиод центрирован над соответствующей одной из лунок. Конструкция узла обеспечивает создание системы обработки образцов ткани, требующих свет для поддержки размножения клеток, которая обладает высокой пропускной способностью. 7 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в производстве биопрепаратов. Способ предусматривает подачу простерилизованной питательной среды в предварительно простерилизованный инокуляр или биореактор, снабженный техническими средствами контроля окислительно-восстановительного потенциала (еН), включающими электрод еН и микропроцессорный аналитический блок контроля и регулирования еН и рН. Измерение значений окислительно-восстановительного потенциала питательной среды при перемешивании в течение 1 часа и сравнение установившихся значений еН с уровнем установившихся значений. Вывод о нестерильности питательной среды, который делают при отклонении значения окислительно-восстановительного потенциала от установившегося значения окислительно-восстановительного потенциала питательной среды - более 10%. Изобретение позволяет исключить из процесса нестерильные стадии производства биопрепаратов. Снизить себестоимость производства. 4 табл.