Design of Mechanically Stirred Bioreactors and Exploitation of Control Software for Aerobic Cultivation of Microbial Cells

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22330%2F18%3A43915819" target="_blank" >RIV/60461373:22330/18:43915819 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/60461373:22340/18:43915819

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Design mechanicky míchaných bioreaktorů a využití jejich řídícího software při aerobních kultivacích mikrobiálních buněk

Original language description

: V této kapitole jsou prezentovány dva příklady aplikace různých možností řízení fermentačních procesů. V prvním případě je použit laboratorní bioreaktor Labfors 5 (Infors HT, Švýcarsko) s řídící jednotkou s dotykovým displejem a novým softwarem eve. Bioreaktor byl osazen senzory k měření teploty, frekvence otáčení míchadla, pH, k monitorování a regulaci hladiny rozpuštěného kyslíku v médiu, k monitorování koncentrace O2 a CO2 v odplynech a k měření turbidity. Je uvedeno blokové schéma řídicího systému SCADA software eve. Řídicí systém bioreaktoru je založen na principu sekvenčního logického řízení. Mikroorganismem používaným k produkci rekombinantních proteinů byla kvasinka Pichia pastoris, která byla geneticky upravena. Jsou ukázány jednotlivé fáze procesu a jejich řízení. Fáze 1 představuje vsádkový růst na glycerolu bez tvorby rekombinantního proteinu, fáze 2 znázorňuje řízené přítokování glycerolu a při dosažení určité koncentrace kvasinek nastává řízené dávkování metanolu (fáze 3) indukujícího expresi genů odpovědných za tvorbu rekombinantního proteinu. V druhém případě je použitým mikroorganismem kvasinka Saccharomyces cerevisiae (pekařské droždí), která za určitých podmínek vytváří větší množství ergosterolu – provitaminu D2. Matematický model byl vytvořen jednak z velkého množství provozních a doplňkových laboratorních dat a byl založen na hmotnostních bilancích pro ideálně míchaný a aerovaný fed-batch (přítokovaný) bioreaktor. Matematický model byl použit pro řízení přítoků média připraveného z melasy. Řízení probíhalo ve dvou fázích podle předpokládané měrné růstové rychlosti. Řídicí systém také monitoruje koncentraci rozpuštěného kyslíku, koncentraci O2 a CO2 a koncentraci etanolu v odplynech a průtok živin.

Czech name

Design mechanicky míchaných bioreaktorů a využití jejich řídícího software při aerobních kultivacích mikrobiálních buněk

Czech description

: V této kapitole jsou prezentovány dva příklady aplikace různých možností řízení fermentačních procesů. V prvním případě je použit laboratorní bioreaktor Labfors 5 (Infors HT, Švýcarsko) s řídící jednotkou s dotykovým displejem a novým softwarem eve. Bioreaktor byl osazen senzory k měření teploty, frekvence otáčení míchadla, pH, k monitorování a regulaci hladiny rozpuštěného kyslíku v médiu, k monitorování koncentrace O2 a CO2 v odplynech a k měření turbidity. Je uvedeno blokové schéma řídicího systému SCADA software eve. Řídicí systém bioreaktoru je založen na principu sekvenčního logického řízení. Mikroorganismem používaným k produkci rekombinantních proteinů byla kvasinka Pichia pastoris, která byla geneticky upravena. Jsou ukázány jednotlivé fáze procesu a jejich řízení. Fáze 1 představuje vsádkový růst na glycerolu bez tvorby rekombinantního proteinu, fáze 2 znázorňuje řízené přítokování glycerolu a při dosažení určité koncentrace kvasinek nastává řízené dávkování metanolu (fáze 3) indukujícího expresi genů odpovědných za tvorbu rekombinantního proteinu. V druhém případě je použitým mikroorganismem kvasinka Saccharomyces cerevisiae (pekařské droždí), která za určitých podmínek vytváří větší množství ergosterolu – provitaminu D2. Matematický model byl vytvořen jednak z velkého množství provozních a doplňkových laboratorních dat a byl založen na hmotnostních bilancích pro ideálně míchaný a aerovaný fed-batch (přítokovaný) bioreaktor. Matematický model byl použit pro řízení přítoků média připraveného z melasy. Řízení probíhalo ve dvou fázích podle předpokládané měrné růstové rychlosti. Řídicí systém také monitoruje koncentraci rozpuštěného kyslíku, koncentraci O2 a CO2 a koncentraci etanolu v odplynech a průtok živin.

Type

C - Chapter in a specialist book

CEP classification

—

OECD FORD branch

20902 - Bioprocessing technologies (industrial processes relying on biological agents to drive the process) biocatalysis, fermentation

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2018

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Book/collection name

Měření a řízení chemických, potravinářských a biotechnologických procesů: Díl II. Řízení technologických procesů

ISBN

978-80-7418-285-3

Number of pages of the result

11

Pages from-to

264-274

Number of pages of the book

616

Publisher name

Key Publishing s.r.o.

Place of publication

Ostrava

UT code for WoS chapter

—