Биоөңдеуде қоршаған орта жағдайын дәл бақылауды сақтау өте маңызды.Бұл жағдайлардың ең маңыздысы әртүрлі биотехнологиялық қолданбаларда қолданылатын микроорганизмдердің немесе жасушалардың өсуі мен өнімділігіне әсер ететін рН.Осы нақты бақылауға қол жеткізу үшін биореактор операторлары озық құралдар мен сенсорларға сүйенеді, ең бастысыбиореактордың рН сенсоры.
Биореактор рН сенсоры: рН өлшеудің негізгі принциптері
1. Биореактор рН сенсоры: рН анықтамасы
рН немесе «сутегі потенциалы» ерітіндінің қышқылдығының немесе сілтінің өлшемі болып табылады.Ол берілген ерітіндідегі сутегі иондарының (H+) концентрациясын сандық түрде анықтайды және 0-ден 14-ке дейінгі диапазондағы логарифмдік шкаламен өрнектеледі, 7 бейтараптылықты білдіреді, 7-ден төмен мәндер қышқылдықты және 7-ден жоғары мәндер сілтілікті көрсетеді.Биоөңдеу кезінде белгілі бір рН деңгейін сақтау микроорганизмдердің немесе жасушалардың оңтайлы өсуі мен өнімділігі үшін өте маңызды.
2. Биореактор рН сенсоры: рН шкаласы
рН шкаласын түсіну рН мониторингінің маңыздылығын түсіну үшін негіз болып табылады.Масштабтың логарифмдік сипаты бір бірлік өзгеріс сутегі ионының концентрациясының он есе айырмашылығын білдіретінін білдіреді.Бұл сезімталдық рН-ның дәл бақылауын биореакторларда маңызды етеді, мұнда шағын ауытқулар биопроцесске айтарлықтай әсер етеді.
3. Биореактордың рН сенсоры: биоөңдеудегі рН мониторингінің маңыздылығы
Биопроцессинг ашытуды, биофармацевтикалық өндірісті және ағынды суларды тазартуды қоса алғанда, әртүрлі қолданбаларды қамтиды.Осы процестердің әрқайсысында белгілі бір рН диапазонын сақтау ферментативті реакцияларды, микробтардың өсуін және өнім сапасын бақылау үшін өте маңызды.рН мониторингі биореактор ортасының қажетті параметрлерде сақталуын қамтамасыз етеді, өнімділік пен өнім шығымын оңтайландырады.
4. Биореактордың рН сенсоры: биореакторлардағы рН-ға әсер ететін факторлар
Биореакторлардағы рН деңгейіне бірнеше факторлар әсер етуі мүмкін.Оларға қышқыл немесе сілтілі заттардың қосылуы, микроорганизмдердің метаболизмдік жанама өнімдері, температураның өзгеруі жатады.Бұл айнымалыларды нақты уақыт режимінде бақылау және бақылау биопроцесті басқаруда маңызды рөл атқаратын рН сенсорларының арқасында мүмкін болады.
Биореактордың рН сенсоры: рН сенсорларының түрлері
1. Биореактордың рН сенсоры: шыны электродты рН сенсорлары
Шыны электродты рН сенсорлары биоөңдеуде қолданылатын ең көп таралған түрлердің бірі болып табылады.Олар сутегі ионының концентрациясының өзгеруіне жауап беретін шыны мембранадан тұрады.Бұл сенсорлар өздерінің дәлдігі мен сенімділігімен танымал, бұл оларды биореактордың маңызды қосымшалары үшін таңдаулы таңдау жасайды.
2. Биореактордың рН сенсоры: ISFET (ионды таңдаулы өрістік транзистор) рН сенсорлары
ISFET рН сенсорлары кремний чипіндегі кернеуді өлшеу арқылы рН өзгерістерін анықтайтын қатты күйдегі құрылғылар болып табылады.Олар бір рет қолданылатын қолданбаларға төзімділік пен жарамдылық сияқты артықшылықтарды ұсынады, бұл оларды биоөңдеуде жан-жақты таңдау жасайды.
3. Биореактор рН сенсоры: анықтамалық электродтар
Анықтамалық электродтар рН сенсорларының маңызды құрамдас бөлігі болып табылады.Олар шыны электрод рН өлшейтін тұрақты анықтамалық потенциалды қамтамасыз етеді.Анықтамалық электродты таңдау сенсордың жұмысына әсер етуі мүмкін және дұрыс комбинацияны таңдау рН дәл өлшеу үшін өте маңызды.
4. Биореактордың рН сенсоры: сенсор түрлерін салыстыру
Биоөңдеу қолданбасы үшін дұрыс рН сенсорын таңдау дәлдік, ұзақ мерзімділік және нақты процесс талаптарымен үйлесімділік сияқты факторларға байланысты.Әртүрлі сенсор түрлерін салыстыру биопроцесс мамандарына рН бақылау жабдығын таңдау кезінде негізделген шешім қабылдауға көмектеседі.
Биореактордың рН сенсоры: биореактордың рН сенсорының дизайны
1. Биореактор рН сенсоры: сенсор корпусы
Датчик корпусы ішкі компоненттерді биореактордағы қатал ортадан қорғайтын сыртқы қабық болып табылады.Корпусқа арналған материалдарды таңдағанда, химиялық үйлесімділік, беріктік және тазалаудың қарапайымдылығы сияқты факторларды ескеру қажет.Тот баспайтын болат коррозияға төзімділігі мен беріктігіне байланысты жиі қолданылатын материал болып табылады.Корпустың пішіні мен өлшемі монтаждау мен техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығын қамтамасыз ете отырып, арнайы биореактордың талаптарына сай болуы керек.
2. Биореактор рН сенсоры: Сезгіш элемент
рН сенсорының жүрегі оның сезгіш элементі болып табылады.Биореактордың рН сенсорларысезгіш элемент ретінде әдетте шыны электродты немесе ионға сезімтал өріс әсерінің транзисторын (ISFET) пайдаланады.Шыны электродтар олардың дәлдігі мен сенімділігімен танымал, ал ISFET-тер миниатюризация және беріктік тұрғысынан артықшылықтарды ұсынады.Осы екеуінің арасындағы таңдау негізінен қолданбаның талаптарына байланысты.Сезгіш элемент ішінде сәйкес электролит ерітіндісін таңдау электрод өнімділігін уақыт бойынша сақтау үшін өте маңызды.
3. Биореактордың рН сенсоры: анықтамалық электроды
Анықтамалық электрод рН өлшеу үшін өте маңызды, себебі ол тұрақты анықтамалық нүктені қамтамасыз етеді.Анықтамалық электродтардың әртүрлі түрлері бар, соның ішінде Ag/AgCl және Calomel электродтары.Техникалық қызмет көрсету ережелері эталондық электродтың өтуін таза ұстауды және анықтамалық ерітіндінің тұрақтылығын қамтамасыз етуді қамтиды.Анықтамалық шешімді үнемі тексеріп, толықтырып отыру дәлдікті сақтау үшін қажет.
4. Биореактордың рН сенсоры: түйіспе дизайны
рН сенсорының түйісу дизайны технологиялық ерітінді мен эталондық электрод арасындағы иондар ағынын сақтау үшін өте маңызды.Бұл дизайн бітелуді болдырмауы және оқудағы ауытқуларды азайтуы керек.Байланыс материалын таңдау және оның конфигурациясы сенсордың жалпы жұмысында маңызды рөл атқарады.
6. Биореактордың рН сенсоры: калибрлеу процедуралары
Калибрлеу рН дәл өлшеулерін қамтамасыз етудегі маңызды қадам болып табылады.рН датчиктерін белгілі рН мәндері бар стандартты буферлік ерітінділер арқылы жүйелі түрде калибрлеу керек.Калибрлеу процедуралары мұқият орындалуы керек және калибрлеу жазбалары бақылау және сапаны бақылау мақсаттары үшін сақталуы керек.
Биореактор рН сенсоры: орнату және біріктіру
1. Биореактордың рН сенсоры: Биореактор ішінде орналастыру
Өкілдік өлшемдерді алу үшін биореактор ішінде рН сенсорларын дұрыс орналастыру өте маңызды.Ыдыстағы рН ауытқуларын бақылау үшін сенсорлар стратегиялық түрде орналасуы керек.Орнату сонымен қатар сенсордың бағыты мен араластырғышқа дейінгі қашықтық сияқты факторларды ескеруі керек.
2. Биореактор рН сенсоры: Басқару жүйелеріне қосылу
Биореактордың рН сенсорлары биореактордың басқару жүйесіне біріктірілуі керек.Бұл сенсорды рН көрсеткіштерін түсіндіре алатын және қажетті рН деңгейін ұстап тұру үшін қажетті түзетулерді жасай алатын таратқышқа немесе контроллерге қосуды қамтиды.
3. Биореактордың рН сенсоры: кабель және қосқышты қарастыру
Деректерді сенімді тасымалдау және ұзақ қызмет ету үшін дұрыс кабельдер мен қосқыштарды таңдау өте маңызды.Кабельдер биореактордағы қатал жағдайларға төтеп беру үшін жобалануы керек, ал қосқыштар тұрақты электр қосылымын сақтау үшін коррозияға төзімді болуы керек.
Биореактордың рН сенсоры: калибрлеу және техникалық қызмет көрсету
1. Биореактор рН сенсоры: калибрлеу процедуралары
Дәл рН өлшемдерін қамтамасыз ету үшін жүйелі калибрлеу өте маңызды.Калибрлеу жиілігі сенсордың тұрақтылығы және процестегі рН бақылауының маңыздылығы сияқты факторларға байланысты.Калибрлеу процедуралары үшін өндірушінің нұсқауларын орындау ұсынылады.
2. Биореактордың рН сенсоры: калибрлеу жиілігі
Калибрлеу жиілігі нақты қолданбаға және сенсордың тұрақтылығына байланысты анықталуы керек.Кейбір сенсорлар жиірек калибрлеуді қажет етуі мүмкін, ал басқалары ұзақ уақыт бойы дәлдікті сақтай алады.
3. Биореактор рН сенсоры: тазалау және техникалық қызмет көрсету
Сенсордың ұзақ қызмет етуі мен дәлдігі үшін дұрыс тазалау және техникалық қызмет көрсету маңызды.Сенсордың бетінде жиналуы мүмкін кез келген биопленканы немесе шөгінділерді жою үшін тазалау процедураларын жүйелі түрде орындау керек.Техникалық қызмет көрсету сонымен қатар эталондық электрод пен түйіспеде тозу немесе ластану белгілерін тексеруді қамтуы керек.
4. Биореактордың рН сенсоры: жалпы ақаулықтарды жою
Тиісті дизайн мен техникалық қызмет көрсетуге қарамастан, рН сенсорлары дрейф, сигнал шуы немесе электродтың ластануы сияқты мәселелерге тап болуы мүмкін.Процесс үзілістерін азайту үшін осы мәселелерді дереу анықтау және шешу үшін ақаулықтарды жою процедуралары болуы керек.
Қорытынды
Theбиореактордың рН сенсорымикробтардың өсуі мен өнім шығымдылығын оңтайландыру үшін рН деңгейін дәл бақылауға мүмкіндік беретін биоөңдеудегі маңызды құрал болып табылады.рН өлшеудің негізгі принциптерін және қол жетімді рН сенсорларының әртүрлі түрлерін түсіну биопроцесс операторларына қолданбалары үшін ең қолайлы жабдықты таңдауда саналы таңдау жасауға мүмкіндік береді.Shanghai BOQU Instrument Co., Ltd. сияқты провайдерлердің сенімді рН сенсорлары арқылы биоөңдеу мамандары биотехнология саласын ілгерілетуді және жоғары сапалы өнімдерді тиімді өндіруді жалғастыра алады.
Жіберу уақыты: 13 қыркүйек 2023 ж
