FMT150藻類培養(yǎng)與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

——光氧細(xì)菌和藻類培養(yǎng)與狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)的*結(jié)合

     光養(yǎng)生物反應(yīng)器是指用于培養(yǎng)藻類、光養(yǎng)細(xì)菌等的技術(shù)系統(tǒng),，一般由培養(yǎng)系統(tǒng)（如光,、培養(yǎng)容器、溫度控制等）和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（如PH值等）組成,，可分為開(kāi)放式和封閉式。廣泛應(yīng)用于生物工程領(lǐng)域如食品,、水產(chǎn)養(yǎng)殖,、營(yíng)養(yǎng)保健制劑,、醫(yī)藥如抗體及抗腫瘤藥物等，生態(tài)環(huán)境工程領(lǐng)域如水體生態(tài)修復(fù),、CO2吸收,、污水處理如重金屬吸收等，能源領(lǐng)域如微藻生物柴油等,。同時(shí),，隨著碳排放的增加，海洋藻類對(duì)變化的響應(yīng)也逐漸成為光養(yǎng)生物反應(yīng)器應(yīng)用的重要領(lǐng)域,。

     FMT150藻類培養(yǎng)與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將生物反應(yīng)器與監(jiān)測(cè)儀器*地結(jié)合在一起,，用于淡水、海水藻類和藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻）等的模塊化精確光照培養(yǎng)與生理監(jiān)測(cè),。

     FMT150可以通過(guò)控制單元（包括電腦與預(yù)裝軟件,，軟件分為基本版與高級(jí)版）中用戶自定義程序動(dòng)態(tài)自動(dòng)改變培養(yǎng)條件并實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)培養(yǎng)條件與測(cè)量參數(shù)。光強(qiáng),、光質(zhì),、溫度和通入氣體的組分與流速都可以精確調(diào)控。加裝恒濁和恒化模塊后還可以調(diào)控培養(yǎng)基的pH值和濁度,。FMT150可連接多達(dá)7個(gè)蠕動(dòng)泵進(jìn)行不同恒化與pH條件培養(yǎng),。培養(yǎng)條件可以根據(jù)用戶自定義方案動(dòng)態(tài)變化，既可以進(jìn)行恒定條件下的培養(yǎng),，也可以一定的周期自動(dòng)變化,。控制單元可同時(shí)控制多臺(tái)FMT150進(jìn)行同步實(shí)驗(yàn),，保證不同處理實(shí)驗(yàn)間的*性,。

     儀器內(nèi)置葉綠素?zé)晒鈨x和光密度計(jì)等。培養(yǎng)藻類的生長(zhǎng)狀況由光密度計(jì)測(cè)定OD680和OD720實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,，并可以通過(guò)OD值監(jiān)測(cè)相對(duì)葉綠素濃度,。葉綠素?zé)晒鈨x實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)Ft并可測(cè)定F0、Fm,、Fm′和QY來(lái)反映培養(yǎng)藻類的光合生理狀態(tài),。

應(yīng)用領(lǐng)域：

環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程——藻類的利用與有害控制

用于水體中水華和赤潮現(xiàn)象的模擬、預(yù)警防治研究,，水體污染治理與生態(tài)修復(fù)研究如利用藻類進(jìn)行水體重金屬污染及面源污染的消納研究等,，大氣污染生態(tài)修復(fù)研究如利用藻類對(duì)污染排放進(jìn)行吸收的研究等，及利用藻類吸收大氣二氧化碳的研究等等,。

生態(tài)學(xué)與生態(tài)工程

海洋初級(jí)生產(chǎn)力研究,，海洋碳循環(huán)，浮游植物等光養(yǎng)生物生理生態(tài)研究,，藻類對(duì)變化的響應(yīng)機(jī)制,，生物圈模擬研究,，水體生態(tài)修復(fù)研究等。

生物工程與生物醫(yī)學(xué)工程

用于藻類保健營(yíng)養(yǎng)品的開(kāi)發(fā)研究,，藻類轉(zhuǎn)基因抗腫瘤藥物的開(kāi)發(fā)研究,，水產(chǎn)養(yǎng)殖藻類培養(yǎng)等等。

生物能源開(kāi)發(fā)——向藻類要能源

地球上的石油,、煤炭等常規(guī)能源面臨資源枯竭及環(huán)境污染,、溫室氣體排放等嚴(yán)重問(wèn)題，用玉米等糧食進(jìn)行生物柴油的開(kāi)發(fā)一度引起的糧食危機(jī),，目前上已將生物柴油的開(kāi)發(fā)焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向藻類,，藻類獨(dú)居植物產(chǎn)油率。FMT150已成為歐美國(guó)家用于藻類生物能源培養(yǎng)研究的熱門設(shè)備,。

藻類基因組學(xué)與分子生物學(xué)

為分子,、基因?qū)嶒?yàn)提供可靠的預(yù)培養(yǎng)樣品，精確模擬培養(yǎng)條件,，研究不同環(huán)境條件下藻類表型變化

主要特點(diǎn)：

• 藻類光生物反應(yīng)器技術(shù)與藻類生理監(jiān)測(cè)技術(shù)（葉綠素?zé)晒饧夹g(shù),、光密度測(cè)量）結(jié)合起來(lái)的系統(tǒng)，集成了目前幾乎所有主要的藻類在線培養(yǎng)與生理監(jiān)測(cè)技術(shù)

• 內(nèi)置雙調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x,，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)培養(yǎng)藻類的生理狀況,，測(cè)量記錄熒光參數(shù)Ft，F(xiàn)m,，QY等

• 內(nèi)置光密度計(jì),，測(cè)量OD680和OD720，經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)可計(jì)算生物量（藻類細(xì)胞數(shù)量）,、葉綠素濃度

• 配備氣泡阻斷閥和氣泡加濕器,，使熒光和OD值的測(cè)定更加精確

• 可同時(shí)測(cè)量監(jiān)測(cè)溫度、pH值,、溶解氧等多種參數(shù)

• 精確控制溫度,、光質(zhì)、光強(qiáng),、培養(yǎng)周期等,，并可進(jìn)行恒化或恒濁培養(yǎng)

• 培養(yǎng)容器使用高強(qiáng)度耐熱耐腐蝕材料，可進(jìn)行高溫滅菌

• 光化學(xué)光強(qiáng)度達(dá)1500 umol photons m-2 s-1（藍(lán)綠藻培養(yǎng)正常光強(qiáng)為90 umol photons m-2 s-1）,，可升級(jí)達(dá)3000 umol photons m-2 s-1,，光質(zhì)可根據(jù)用戶需求在紅光、藍(lán)光,、白光中選擇單色光或雙色光,，擴(kuò)展光源中還可以加入紅外光

• 氣流速率、CO2及O2濃度可精確控制（備選）

• 可通過(guò)的電腦軟件實(shí)現(xiàn)外部控制、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和保存,，操作簡(jiǎn)單

技術(shù)參數(shù)指標(biāo)

• 測(cè)量參數(shù)：

1. 葉綠素?zé)晒鈪?shù)：暗適應(yīng)條件下F0, Fm, Fv(Fm-F0), QY(Fv/Fm)    光適應(yīng)條件下Ft, Fm‘, Fv‘(Fm‘-Ft), QY(ΦPSII即量子產(chǎn)額)

2. 光密度：OD680,、OD720

3. 環(huán)境參數(shù)：溫度、光照強(qiáng)度,、pH、溶解氧（選配）,、溶解CO2（選配）

• 調(diào)控環(huán)境參數(shù)：溫度,、光強(qiáng)、通氣速度,、通入氣體組分與含量（需選配GMS高精度氣體混合系統(tǒng)）,、恒化（恒定pH）培養(yǎng)與恒濁（恒定OD）培養(yǎng)（需選配相應(yīng)模塊），所有參數(shù)都可以單獨(dú)同步控制,。

• 容積：400 ml/1000 ml/3000ml可選

• 溫度精確控制范圍：400 ml/1000 ml標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)容器15 - 55℃,，3000ml標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)容器18 - 55℃， 400 ml增強(qiáng)培養(yǎng)容器5 - 75℃,，1000 ml/3000 ml增強(qiáng)培養(yǎng)容器10 - 75℃（實(shí)際控溫效果與環(huán)境溫度有關(guān)）

• 控溫系統(tǒng)：2個(gè)珀耳帖元件（200W,，400W）

• 雙顯示：主機(jī)控制顯示和外部控制單元實(shí)時(shí)顯示

• LED光源：

• 標(biāo)準(zhǔn)配制：紅光、藍(lán)光或白光,、紅光雙色光源,，可選白光、藍(lán)光雙色光源或白,、藍(lán),、紅單色光源

• 光強(qiáng)：1500 umol (photons).m-2.s-1 PAR（藍(lán)光750/紅光750；白光750/紅光750,；可選白光1500,，藍(lán)光1500，紅光1500,，白光750/藍(lán)光750）

• 可升級(jí)至3000 umol (photons).m-2.s-1 PAR（藍(lán)光1500/紅光1500,；白光1500/紅光1500；白光或藍(lán)光單色3000）

• 外部擴(kuò)展光源（備選,，用于不同有機(jī)體培養(yǎng)或者高光強(qiáng)脅迫）：?jiǎn)紊?、單色?紅外光、雙色光

• 光密度測(cè)量：通過(guò)兩個(gè)LED (720nm,，680 nm)實(shí)時(shí)測(cè)量OD

• 檢測(cè)器：PIN光敏二極管,、665 nm-750nm濾波器

• 

• 傳感器：pH/溫度傳感器、溶解氧傳感器（備選）,、溶解CO2傳感器（備選）

• GMS高精度氣體混合系統(tǒng)（備選）：可控制氣體流速和成分,，標(biāo)配為控制氮?dú)?空氣和二氧化碳，氣源需用戶自備

• 選配Oxzala 差分式O2/CO2通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在線雙通道監(jiān)測(cè)進(jìn)氣口和出氣口O2和CO2：

1. 高精度差分式氧氣分析儀,，雙燃料電池技術(shù),，雙通道差分測(cè)量，測(cè)量范圍0-100%,，精確度0.1%,，分辨率0.0001%；溫度補(bǔ)償,、氣壓補(bǔ)償,，氣壓分辨率0.0001kPa，顯示屏同時(shí)顯示通道1O2濃度,、通道2O2濃度,、通道3ΔO2、通道4氣壓

2. 雙通道CO2分析儀,，單光束雙波長(zhǎng)紅外技術(shù),，測(cè)量范圍0-1000ppm，可選配0-2000ppm,，精確度優(yōu)于1.5%,，差分測(cè)量可達(dá)0.3-0.5ppm，自動(dòng)溫度補(bǔ)償,、自定義壓力及相對(duì)濕度補(bǔ)償,，分辨率1ppm，雙通道數(shù)據(jù)采集顯示器,，LCD背光顯示屏,，可顯示雙通道CO2濃度及變化曲線

• 恒濁培養(yǎng)模塊（可選）：包含一個(gè)蠕動(dòng)泵pp600和內(nèi)置支持控制軟件，通過(guò)檢測(cè)光密度（OD680或OD720）,，蠕動(dòng)泵自動(dòng)補(bǔ)充培養(yǎng)基實(shí)現(xiàn)恒濁培養(yǎng)

• 恒化培養(yǎng)模塊（可選）：包含2個(gè)蠕動(dòng)泵pp600和內(nèi)置支持控制軟件,，通過(guò)檢測(cè)pH，2個(gè)蠕動(dòng)泵分別自動(dòng)補(bǔ)充酸液或堿液實(shí)現(xiàn)恒化培養(yǎng)

• pH穩(wěn)定/恒濁模塊（可選）：包含1個(gè)帶氣體閥的蠕動(dòng)泵pp600和內(nèi)置支持控制軟件,，可以進(jìn)行恒濁培養(yǎng),，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)通入培養(yǎng)基的CO2氣流流速來(lái)實(shí)現(xiàn)pH穩(wěn)定調(diào)控（兩個(gè)功能不可同時(shí)實(shí)現(xiàn)）。CO2氣源需用戶自備

• 

• 額外蠕動(dòng)泵（可選）：多可同時(shí)控制8個(gè)蠕動(dòng)泵

• 其他備選部件：磁力攪拌器（用于無(wú)氧狀態(tài)培養(yǎng)）,、氣體分析系統(tǒng)（測(cè)定CO2）,、PWM泵（用于控制氣體或液體流速，可以為培養(yǎng)液通氣,，也可用于無(wú)氧狀態(tài)下代替磁力攪拌混勻藻液）

• 控制單元：包括電腦,、軟件及硬件綁定的許可證，對(duì)一到多臺(tái)反應(yīng)器進(jìn)行同步控制和數(shù)據(jù)采集,，所有測(cè)量數(shù)據(jù)都可以實(shí)時(shí)圖形化顯示

• 軟件功能：

• 控光模式：光質(zhì)和光強(qiáng)均可通過(guò)軟件按用戶編制的程序自行動(dòng)態(tài)變化,，可模擬自然日照周期、云遮擋造成的光強(qiáng)光質(zhì)變化等光節(jié)律變化

• 控溫模式：溫度可通過(guò)軟件按用戶編制的程序自行動(dòng)態(tài)變化,，可模擬自然溫度日變化、溫度周期性驟升或驟降等

• Bios：可升級(jí)固件

• 數(shù)據(jù)傳輸：RS-232串口接口或USB接口

• 遠(yuǎn)程控制：可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)下載（需配備固定IP）

• 材料：防火耐熱玻璃,、飛機(jī)杜拉鋁合金,、不銹鋼、硅化墊圈

• 尺寸：400ml,，42 cm（H）×35 cm（W）×31 cm（D）,，重量：15.5kg；1000ml,，42 cm（H）×35 cm（W）×31 cm（D）,，重量：17.5kg,；3000ml，50 cm（H）×35 cm（W）×31 cm（D）,，重量：28kg

• 供電電壓：90-240V

• 可根據(jù)用戶需求定制25升等各種大型光養(yǎng)生物反應(yīng)器

應(yīng)用案例：

產(chǎn)地：歐洲

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