Биореактор, работающий в хемостатном режиме культивирования, называют хемостатом. Его конструкция предусматривает наличие: 1) приспособления для подачи питательной среды; 2) устройства, обеспечивающего отток культуральной
жидкости вместе с клетками, и 3) системы, контролирующей концентрацию элементов питательной среды и управляющей скоростью подачи питательной среды. Последнее является наиболее важным и наиболее сложно осуществимым устройством.
Один из простейших вариантов хемостата содержит насос, постоянно нагнетающий питательную среду в биореактор, и выпускную трубу, по которой жидкость из биореактора вытекает, как только ее уровень поднимается выше горловины этой трубы.
В тех случаях, когда необходимо достичь максимально возможной скорости роста под влиянием тех или иных факторов, используется турбидостат. Работа турбидостата основывается на поддержании постоянной плотности культуральной суспензии, или постоянной мутности. Фотоэлемент, измеряющий мутность, регулирует через систему реле поступление питательного раствора. В сосуде для культивирования все питательные вещества содержатся в избытке, и скорость роста культуры приближается к максимальной. При помощи турбидостата открывается возможность для разработки проблемы быстрого и сверхбыстрого роста.По своей конструкции турбидостаты отличаются от хемостатов лишь системами контроля скорости протока.С технической точки зрения турбидостат может быть применен лишь для одноклеточных организмов. При длительном культивировании биообъекта в турбидостате возникает серьезная проблема, связанная с прилипанием клеток к фотоэлементу. При засеве смешанной культуры в турбидостате автоматически отбирается наиболее быстрорастущий вид. Это является преимуществом турбидостатного метода, в определенной степени предохраняющим культуру микроорганизма от заражения посторонней микрофлорой. Такой принцип использован для селекции антибиотикоустойчивых организмов
Хемостаты и турбидостаты эффективно действуют при различных скоростях разбавления культуры. Хемостатный режим успешно применяются при малом протоке, когда концентрация клеток меняется незначительно с изменением его скорости, что облегчает саморегулировку системы. Область функционирования турбидостата — высокие скорости разбавления, при этом происходит быстрое и резкое изменение концентрации биомассы в ответ на смену скорости протока. Это обеспечивает своевременное срабатывание фотоэлемента или другого датчика, управляющего скоростью протока жидкости через турбидостат.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему