德國(guó)CellDEG微藻高密度培養(yǎng)儀/實(shí)驗(yàn)室光生物反應(yīng)器

一、CellDEG 公司技術(shù)介紹

CellDEG為微藻和藍(lán)藻提供高密度培養(yǎng)儀（High-Density C，HDC），具有膜生物反應(yīng)器，新型的HDC 可實(shí)現(xiàn)高的生物質(zhì)濃度和高的生產(chǎn)率，是微藻的高密度栽培技術(shù)。

目前微藻和藍(lán)藻在中試規(guī)模的生產(chǎn)中存在的問題是從光生物反應(yīng)器中獲得的細(xì)胞密度低和生產(chǎn)率低，CellDEG創(chuàng)造了一種用于光自養(yǎng)高密度培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)能夠以高效地利用高強(qiáng)度的光來生產(chǎn)生物質(zhì)或生物制品，用于科學(xué)研究和規(guī)模化制備。

CellDEG技術(shù)基于無氣泡膜的CO₂供應(yīng)和通過強(qiáng)湍流混合提高產(chǎn)率，高密度培養(yǎng)儀可以提供多種培養(yǎng)體積。

CellDEG為藍(lán)藻和微藻的培養(yǎng)提供創(chuàng)新和靈活的系統(tǒng)。用戶友好的高密度培養(yǎng)儀可實(shí)現(xiàn)快速生長(zhǎng)獲得高生物質(zhì)濃度，生物質(zhì)產(chǎn)量比經(jīng)典氣泡流技術(shù)高出約10倍。培養(yǎng)儀可以很容易地適用于微藻研究和生物工藝開發(fā)中，具有以下特點(diǎn)：

1.薄的培養(yǎng)層和膜介導(dǎo)的CO₂ 供應(yīng)。

培養(yǎng)儀是兩個(gè)具有生物相容性和機(jī)械強(qiáng)度的高透氣性薄膜隔開的腔室。下腔室含有富含二氧化碳的空氣，二氧化碳的濃度（1-10%）可通過碳酸鹽緩沖液（HDC，體積達(dá) 150ml）或注入二氧化碳來維持。上腔室包含液體培養(yǎng)物和湍流氣體相，湍流氣相與大氣進(jìn)行擴(kuò)散交換。具有透氣性的氧氣釋放室可避免高的氧分壓。

2.強(qiáng)湍流和高的光強(qiáng)度

Celldeg HDC 中，湍流都是通過高頻軌道震蕩器實(shí)現(xiàn)的，可確保對(duì)細(xì)胞的剪切應(yīng)力非常低。靠近膜表面的湍流液體流動(dòng)導(dǎo)致無氣泡的二氧化碳能極快進(jìn)入大量的細(xì)胞培養(yǎng)，避免了二氧化碳的缺乏。

3. 沒有CO₂積累。

HDC配備了一個(gè)氣體交換室，將培養(yǎng)容器的湍流氣體空間與大氣隔開。在這里，氧氣通過擴(kuò)散有效地釋放到環(huán)境中，水蒸氣損失很小。

目前Celldeg 高密度培養(yǎng)儀已經(jīng)測(cè)試成功多種藍(lán)藻和微藻菌株。Celldeg技術(shù)在未來微藻和藍(lán)藻的實(shí)際應(yīng)用中具有巨大潛力，可以實(shí)現(xiàn)

w 簡(jiǎn)單、模塊化且經(jīng)濟(jì)高效的高密度培養(yǎng)機(jī) （HDC） 和光生物反應(yīng)器，適用于不同的培養(yǎng)體積

w 振動(dòng)膜上的無氣泡氣體交換和湍流混合

w 避免光漂白和光抑制

w 即使在高的光強(qiáng)度下也具有高量子產(chǎn)率

w 軸化培養(yǎng)中藍(lán)藻和微藻的超高細(xì)胞密度

w 

CellDEG微藻和藍(lán)藻的高密度培養(yǎng)技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

w 膜介導(dǎo)的 CO2 供應(yīng)

w 生物質(zhì)濃度高達(dá)每升30克干重

w 生產(chǎn)率高達(dá)每升干重10克&天

w 無碳限制，無氧應(yīng)激，無水蒸氣損失

w PFD > 1000 μE 時(shí)具有高量子產(chǎn)率

w 封閉系統(tǒng)中的軸生栽培

w 多達(dá) 45 次重復(fù)的篩選系統(tǒng)

該光生物反應(yīng)器技術(shù)的特征是具有低厚度的湍流移動(dòng)細(xì)胞懸浮液、高滲透性基底膜和封閉（氣體）室。我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的反應(yīng)器（10、100和1500毫升）以及按需定制的反應(yīng)器。該培養(yǎng)儀適用于平行栽培以及生產(chǎn)高密度生物質(zhì)的制備方法。

二、CellDEG 公司產(chǎn)品介紹

CellDEG 的產(chǎn)品包括產(chǎn)品系列，入門套裝，控制單元和傳感器。

其中產(chǎn)品系列包括HDC 22.10 | 33.10 | 45.10， HDC 4.100 | 9.100，HDC 1.1500 | 1.1500T 以及HD 10 培養(yǎng)儀，HD100 培養(yǎng)儀以及HD 1500 培養(yǎng)儀。

德國(guó)CellDEG微藻高密度培養(yǎng)儀HD10 高密度培養(yǎng)儀的容量是6-10ml， 底部安裝供氣膜，適合高量程透射濁度傳感器，無需打開和稀釋即可直接測(cè)量細(xì)胞密度，預(yù)滅菌，即用型。

HD100 藻類高密度培養(yǎng)儀的容量是60-100毫升，底部安裝的供氣膜，好的光穿透力和低剪切應(yīng)力，預(yù)滅菌，即用型

HD1500 藻類高密度培養(yǎng)儀容量 1000-2000毫升，可更換供氣膜，可選溫度控制，預(yù)滅菌，即用型

HDC 22.10 |33.10 |45.10 藻類高密度培養(yǎng)篩選平臺(tái)

w 帶 22、33 或 45 臺(tái)平行可拆卸 HD10 培養(yǎng)儀

w 可連接CellDEG生長(zhǎng)控制單元

w 生長(zhǎng)條件相同，無需調(diào)整氣泡率

w 用于需要低樣品量和高樣品數(shù)量的篩選實(shí)驗(yàn)

w 通過可更換的硅膠成型件進(jìn)行密封和連接

w 結(jié)合 CellDEG HRTT 傳感器，可方便地處理許多平行實(shí)驗(yàn)

w 適合使用軌道振蕩器（行程：5-15mm，轉(zhuǎn)速為200-350 rpm）

HDC 4.100 |9.100 通用性藻類高密度培養(yǎng)平臺(tái)

w 帶 4 或 9 臺(tái)并聯(lián)可拆卸 HD100 培養(yǎng)機(jī)

w 可連接到CellDEG生長(zhǎng)控制單元

w 可靠快速平行生長(zhǎng)，達(dá)到高細(xì)胞密度

w 用于比較分析，如優(yōu)化培養(yǎng)條件或培養(yǎng)基

w 安裝在帶卡口鎖的 EPDM 墊片上的培養(yǎng)機(jī)

w 方便處理多達(dá) 9 條平行線并增加培養(yǎng)量

w 適合使用軌道振蕩器（行程：10-30mm，轉(zhuǎn)速為50-150 rpm）

HDC 1.1500 |1.1500T 藻類高密度培養(yǎng)生產(chǎn)平臺(tái)

w 1-2L工作容積和集成氣體分配的培養(yǎng)機(jī)

w 可連接到cellDEG生長(zhǎng)控制單元

w 每臺(tái)培養(yǎng)機(jī)的日微藻生產(chǎn)力高達(dá)10g細(xì)胞干重

w 帶可更換膜載體的可拆卸栽培單元

w 可選冷卻盤管，實(shí)現(xiàn)精確溫度控制

w 針對(duì)重復(fù)批量培養(yǎng)進(jìn)行了優(yōu)化

w 適合使用軌道震蕩器（行程：25-50mm，轉(zhuǎn)速為50-150 rpm）

CellDEG的入門套裝有2中，型號(hào)分別為HDC6.10B和HDC1.100B,其中HDC6.10B是包括6個(gè)10ml培養(yǎng)儀的裝置，用于低樣品量和高樣品數(shù)量的篩選實(shí)驗(yàn)，以碳酸鹽緩沖液作為二氧化碳來源，適合行程5-20mm，250rpm的軌道震蕩器，HDC1.100B 是一個(gè)100ml的HD100 培養(yǎng)儀，可快速培養(yǎng)至高密度，適合生化分析用，適合行程10-30mm，125rpm的軌道震蕩器。

CellDEG還提供生長(zhǎng)控制單元（GCU）和高量程透射濁度傳感器（HRTTS）， 生長(zhǎng)控制單元是高精度氣體混合單元用于方便調(diào)節(jié)CO2的分壓和LED光強(qiáng)度，傳感器控制的電磁閥用于二氧化碳劑量，包括用于氣體循環(huán)的氣體泵。