光養(yǎng)生物反應器是指用于培養(yǎng)藻類,、光養(yǎng)細菌等的技術系統(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)測系統(tǒng)（如PH值等）組成，可分為開放式和封閉式,。廣泛應用于生物工程領域如食品,、水產養(yǎng)殖,、營養(yǎng)保健制劑、醫(yī)藥如抗體及抗腫瘤藥物等,，生態(tài)環(huán)境工程領域如水體生態(tài)修復,、CO2吸收、污水處理如重金屬吸收等,，能源領域如微藻生物柴油等,。同時，隨著全,，球碳排放的增加,，海洋藻類對全，球變化的響應也逐漸成為光養(yǎng)生物反應器應用的重要領域,。

FMT150藻類培養(yǎng)與在線監(jiān)測系統(tǒng)將生物反應器與監(jiān)測儀器*地結合在一起,，用于淡水、海水藻類和藍細菌（藍藻）等的模塊化精,，確光照培養(yǎng)與生理監(jiān)測,。

FMT150可以通過控制單元（包括電腦與預裝軟件，軟件分為基本版與高級版）中用戶自定義程序動態(tài)自動改變培養(yǎng)條件并實時在線監(jiān)測培養(yǎng)條件與測量參數(shù),。光強,、光質、溫度和通入氣體的組分與流速都可以精,，確調控,。加裝恒濁和恒化模塊后還可以調控培養(yǎng)基的pH值和濁度。FMT150可連接多達7個蠕動泵進行不同恒化與pH條件培養(yǎng),。培養(yǎng)條件可以根據(jù)用戶自定義方案動態(tài)變化,，既可以進行恒定條件下的培養(yǎng)，也可以一定的周期自動變化,?？刂茊卧赏瑫r控制多臺FMT150進行同步實驗，保證不同處理實驗間的一致性,。

儀器內置葉綠素熒光儀和光密度計等,。培養(yǎng)藻類的生長狀況由光密度計測定OD680和OD720實現(xiàn)實時監(jiān)控，并可以通過OD值監(jiān)測相對葉綠素濃度,。葉綠素熒光儀實時監(jiān)測Ft并可測定F0,、Fm,、Fm′和QY來反映培養(yǎng)藻類的光合生理狀態(tài)。

應用領域：

1.    環(huán)境科學與環(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,、預警防治研究,，水體污染治理與生態(tài)修復研究如利用藻類進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)修復研究如利用藻類對污染排放進行吸收的研究等,，及利用藻類吸收大氣二氧化碳的研究等等,。

2.    生態(tài)學與生態(tài)工程

海洋初級生產力研究，海洋碳循環(huán),，浮游植物等光養(yǎng)生物生理生態(tài)研究，藻類對全,，球變化的響應機制,，生態(tài)毒理學研究，生物圈模擬研究,，水體生態(tài)修復研究等,。

3.    藻類基因組學與分子生物學

為分子、基因實驗提供可靠的預培養(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

4.    生物工程與生物醫(yī)學工程

用于藻類保健營養(yǎng)品的開發(fā)研究,，藻類轉基因抗腫瘤藥物的開發(fā)研究,，水產養(yǎng)殖藻類培養(yǎng)等等。

5.    生物能源開發(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,、溫室氣體排放等嚴重問題，用玉米等糧食進行生物柴油的開發(fā)一度引起全,，球的糧食危機,，目前上已將生物柴油的開發(fā)焦點轉向藻類，藻類獨居植物產油率,。FMT150已成為歐美國家用于藻類生物能源培養(yǎng)研究的熱門設備,。

主要特點：

?    首，個將藻類光生物反應器技術與藻類生理監(jiān)測技術（葉綠素熒光技術,、光密度測量）結合起來的系統(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)測技術

?    內置雙調制葉綠素熒光儀，實時監(jiān)測培養(yǎng)藻類的生理狀況,，測量記錄熒光參數(shù)Ft,，F(xiàn)m，QY等

?    內置光密度計,，測量OD680和OD720,，經(jīng)過校準可計算生物量（藻類細胞數(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值的測定更加精,，確

?    可同時測量監(jiān)測溫度,、pH值、溶解氧等多種參數(shù)

?    精,，確控制溫度,、光質、光強,、培養(yǎng)周期等,，并可進行恒化或恒濁培養(yǎng)

?    培養(yǎng)容器使用高強度耐熱耐腐蝕材料，可進行高溫滅菌

?    光化學光強度,，高達3000 umol photons m-2 s-1（藍綠藻培養(yǎng)正常光強為90 umol photons m-2 s-1）,，可升級達3000 umol photons m-2 s-1，光質可根據(jù)用戶需求在紅光,、藍光,、白光中選擇單色光或雙色光，擴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

?    可通過的電腦軟件實現(xiàn)外部控制、數(shù)據(jù)監(jiān)測和保存,，操作簡單

技術參數(shù)指標

1.    測量參數(shù)：

1）葉綠素熒光參數(shù)：暗適應條件下F0, Fm, Fv(Fm-F0), QY(Fv/Fm)

                   光適應條件下Ft, Fm‘, Fv‘(Fm‘-Ft), QY(ΦPSII即量子產額)

2）光密度：OD680,、OD720

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

2.    調控環(huán)境參數(shù)：溫度,、光強,、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)（需選配相應模塊）,，所有參數(shù)都可以單獨同步控制。

3.    容積：400 ml/1000 ml/3000ml可選

4.    溫度精,，確控制范圍：400 ml/1000 ml/3000ml標準培養(yǎng)容器18 - 50℃,， 400 ml增強培養(yǎng)容器5 - 75℃，1000 ml/3000 ml增強培養(yǎng)容器10 - 75℃（實際控溫效果與環(huán)境溫度有關）

5.    控溫系統(tǒng)：400 ml/1000 ml,，200W珀耳帖控溫單元,；3000ml，400W珀耳帖控溫單元

6.    雙顯示：主機控制顯示和外部控制單元實時顯示

7.    LED光源：

標準配制：紅光,、藍光或白光,、紅光雙色光源,，可選白光、藍光雙色光源或白,、藍,、紅單色光源

光強：1500 umol (photons).m-2.s-1 PAR（藍光750/紅光750；白光750/紅光750,；可選白光1500,，藍光1500，紅光1500,，白光750/藍光750）

可升級至3000 umol (photons).m-2.s-1 PAR（藍光1500/紅光1500,；白光1500/紅光1500；白光或藍光單色3000）

8.    外部擴展光源（備選,，用于不同有機體培養(yǎng)或者高光強脅迫）：單色光,、單色光+紅外光、雙色光

9.    光密度測量：通過兩個LED (720nm,，680 nm)實時測量OD

10.    檢測器：PIN光敏二極管、665 nm-750nm濾波器

11.    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）

12.    GMS高精度氣體混合系統(tǒng)（備選）：可控制氣體流速和成分，標配為控制氮氣/空氣和二氧化碳,，氣源需用戶自備

13.    選配Oxzala 差分式O2/CO2通量監(jiān)測系統(tǒng),，在線雙通道監(jiān)測進氣口和出氣口O2和CO2：

a)    高精度差分式氧氣分析儀，雙燃料電池技術,，雙通道差分測量,，測量范圍0-100%，精,，確度0.1%,，分辨率0.0001%；溫度補償,、氣壓補償,，氣壓分辨率0.0001kPa，顯示屏同時顯示通道1O2濃度,、通道2O2濃度,、通道3ΔO2、通道4氣壓

b)    雙通道CO2分析儀,，單光束雙波長紅外技術,，測量范圍0-1000ppm，可選配0-2000ppm,，精,，確度優(yōu)于1.5%,，差分測量可達0.3-0.5ppm，自動溫度補償,、自定義壓力及相對濕度補償,，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

14.    恒濁培養(yǎng)模塊（可選）：包含一個蠕動泵pp600和內置支持控制軟件，通過檢測光密度（OD680或OD720）,，蠕動泵自動補充培養(yǎng)基實現(xiàn)恒濁培養(yǎng)

15.    恒化培養(yǎng)模塊（可選）：包含2個蠕動泵pp600和內置支持控制軟件,，通過檢測pH，2個蠕動泵分別自動補充酸液或堿液實現(xiàn)恒化培養(yǎng)

16.    pH穩(wěn)定/恒濁模塊（可選）：包含1個帶氣體閥的蠕動泵pp600和內置支持控制軟件,，可以進行恒濁培養(yǎng),，也可以通過調節(jié)通入培養(yǎng)基的CO2氣流流速來實現(xiàn)pH穩(wěn)定調控（兩個功能不可同時實現(xiàn)）。CO2氣源需用戶自備

17.    額外蠕動泵（可選）：多可同時控制8個蠕動泵

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

19.    控制單元：包括電腦,、軟件及硬件綁定的許可證，對一到多臺反應器進行同步控制和數(shù)據(jù)采集,，所有測量數(shù)據(jù)都可以實時圖形化顯示

1.          

21.    控光模式：光質和光強均可通過軟件按用戶編制的程序自行動態(tài)變化，可模擬自然日照周期,、云遮擋造成的光強光質變化等光節(jié)律變化

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

23.    Bios：可升級固件

24.    數(shù)據(jù)傳輸：RS-232串口接口或USB接口

25.    遠程控制：可通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程控制與數(shù)據(jù)下載（需配備固定IP）

26.    材料：防火耐熱玻璃,、飛機杜拉鋁合金,、不銹鋼、硅化墊圈

27.    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

28.    供電電壓：90-240V

29.    可根據(jù)用戶需求定制25升等各種大型光養(yǎng)生物反應器

萊茵衣藻多組學解析的精，確培養(yǎng)條件模擬（Strenkert, 2019, PNAS）

產地：歐洲

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