Підвищення інтенсивності перемішування робочої рідини в апараті для культивування мікроорганізмів
Можливість підвищення інтенсивності перемішування робочої рідини та рівномірність розподілу в ній живильних речовин. Штучне барботування рідини по довжині ємностей у апараті для культивування клітин за допомогою похило встановлених циліндрів барабана.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 20.06.2021 |
| Размер файла | 868,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Підвищення інтенсивності перемішування робочої рідини в апараті для культивування мікроорганізмів
Мельник Вікторія Миколаївна, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри біотехніки та інженерії, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»
Анотація
Вивчається можливість підвищення інтенсивності перемішування робочої рідини та рівномірність розподілу в ній живильних речовин при виготовленні біологічно-активних речовин і вакцин. Пропонується штучне барботування робочої рідини по довжині ємностей у апараті для культивування клітин за допомогою похило встановлених циліндрів барабана.
Ключові слова: робоча суміш, апарат для культивування мікроорганізмів, циліндри барабана.
Аннотация
Повышение интенсивности перемешивания рабочей жидкости в аппаратах для культивирования микроорганизмов
Мельник Виктория Николаевна, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой биотехники и инженерии, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. И. Сикорского»
Изучается возможность повышения интенсивности перемешивания рабочей жидкости и равномерность распределения в ней питательных веществ при изготовлении биологически активных веществ и вакцин. Предлагается искусственное барботирование рабочей жидкости по длине емкости в аппарате для культивирования клеток с помощью наклонно установленных цилиндров барабана.
Ключевые слова: рабочая смесь, аппарат для культивирования микроорганизмов, цилиндры барабана.
Summary
Increasing intensity of mixture of work liquid in devices for cultivation of microorganisms
Mel'nick Victoria Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Bioengineering and Biotechnics National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
The possibility of increasing the intensity of mixing the working fluid and the uniform distribution of nutrients in it in the manufacture of biologically active substances and vaccines is studied. The artificial bubbling of the working fluid along the length of the containers in the apparatus for cell cultivation with the help of sloping drum cylinders is proposed.
Key words: working mixture, apparatus for cultivating microorganisms, drum cylinders.
Вступ
Біореактори складають основу біотехнологічного виробництва. Маса апаратів, що використовуються, наприклад, в мікробної біотехнології різна, і вимоги тут визначаються здебільшого економічними міркуваннями. Ефективність роботи біореакторів визначається, перш за все, необхідною інтенсивністю перемішування [1]. Перемішуючі пристрої служать для збереження рівномірного температурного поля по всьому об'єму апарату, своєчасного підведення продуктів харчування до клітин і відводу від них продуктів метаболізму, а також інтенсифікації масопередачі кисню. Для створення в біореакторі умов «повного відображення», щоб уникнути утворення обертального контуру, який різко знижує інтенсивність перемішування, в апараті встановлюють відбивні перегородки.
Аналіз літературних даних та постановка проблеми
Пропонуєме технічне рішення відноситься до мікробіології і може бути використована для культивування мікроорганізмів в рідинних середовищах при виготовленні біологічно-активних речовин і вакцин.
Відомий пристрій для культивування мікроорганізмів (ПКМ) в рідинному середовищі, який містить похило встановлений на рамі з можливістю обертання навколо своєї осі барабан у вигляді дистанційно розташованих паралельних стрижнів, які з'єднані між собою спільним диском (платформою), вільно розміщені між стрижнями ємності з робочою рідиною і привод [2].
Недолік цього апарату полягає в підвищених віброактивності і шумі, внаслідок вільного розташування між стрижнями ємностей для робочої рідини.
Відомий також апарат для культивування мікроорганізмів, який містить горизонтально встановлений на рамі з можливістю обертання навколо своєї осі барабан у вигляді рівномірно розташованих по колу пустотілих циліндрів, які з'єднані між собою спільним днищем (маточиною), нерухомо розміщені в циліндрах ємності для робочої рідини, елементи фіксації ємностей і привод [3].
Недолік такого апарату для культивування мікроорганізмів полягає в низькій ефективності перемішування робочої рідини, що приводить до зниження продуктивності культивування.
Зазначений недолік обумовлений відсутністю переміщення робочої рідини по довжині ємностей в процесі культивування.
Мета досліджень. За мету обрано пошук шляхів підвищення інтенсивності перемішування шляхом зміни розташування циліндрів барабана, що слугує росту продуктивності.
рідина культивування клітина барабан
Опис конструкції
Поставлена задача вирішується тим, що в апараті для культивування мікроорганізмів, який містить горизонтально встановлений на рамі з можливістю обертання навколо своєї осі барабан у вигляді рівномірно розташованих по колу і з'єднаних між собою спільним днищем (маточиною) циліндрів, розміщені в циліндрах ємності для робочої рідини і привод, а циліндри барабана розташовані похило до його осі.
Похиле розташування циліндрів барабана, забезпечує додаткове переміщення робочої рідини по довжині ємностей, що інтенсифікує її перемішування і слугує росту продуктивності.
На рис. 1 схематично зображений пропонуємий апарат для культивування мікроорганізмів, загальний вигляд; на рис. 2 -- вигляд по стрілці А на рис. 1.
Апарат для культивування мікроорганізмів містить горизонтально встановлений на рамі 1 з можливістю обертання навколо своєї осі 0-0 барабан 2 у вигляді рівномірно розташованих по колу і з'єднаних між собою спільним днищем 3 циліндрів 4 і 5, які розташовані похило під кутом а до осі барабана. Барабан 2 днищем 3 приєднаний до обертаючого від приводу 6 вала 7. В порожнині циліндрів 4, 5 розміщені ємності 8 і 9 для робочої рідини 10. Ємності8, 9 зафіксовані від радіальних і осьових зміщень елементами фіксації 11.
Показаний на рис. барабан 2 може мати більшу кількість циліндрів та іншу відому форму днища.
Працює апарат для культивування мікроорганізмів наступним чином.
Після заправки простерилізованих ємностей 8, 9 необхідною робочою рідиною 10 (живильна рідина та посівні матеріали) і газом, їх поміщають в циліндри 4, 5 барабана 2, закріплюють фіксуючими елементами 11 від зміщень і вмикають привод 6, внаслідок чого барабан 2 разом з ємностями 8, 9 приходять в обертовий рух. При обертанні відбувається перетікання робочої рідини по стінках ємностей 8, 9 в коловому напрямку, що викликає її перемішування. При цьому, внаслідок похилого розташування циліндрів 4, 5, а отже і ємностей 8, 9, в них виникає додаткове осьове переміщення 12 робочої рідини 10, спричинене періодичною зміною напрямків кутів нахилу з додатного на від'ємний і навпаки.
Рис. 1
Рис. 2
Так, наприклад, при повороті барабана 2 на 180о ємність 9 переміститься з верхнього положення в нижнє, а кут нахилу її до осі барабана зміниться з додатного (+) на від'ємний (-). Зазначена зміна напрямку кутів нахилу обумовить перетікання робочої рідини в ємності 9 від її лівого до правого торця із збільшенням рівня біля правого торця з Н на Н1. Аналогічно відбувається осьове переміщення робочої рідинні в ємності 8.
При подальшому обертанні барабана 2 осьове переміщення робочої рідини в ємностях 8, 9 періодично повторюється.
Переміщення робочої рідини по довжині ємностей інтенсифікує перемішування як самої рідини, так і контактуючого з нею газу.
Зростання інтенсивності перемішування робочої рідини підвищує рівномірність розподілу в ній живильних речовин, а це прискорює життєдіяльність мікроорганізмів і слугує росту продуктивності.
Література
1. Karachun V.V., Trivailo M.S., Mel'nick V.N. Mass-Exchange and Aeration in Bioreactors. -- K.: «ПП Корнійчук», 2012. -- 128 р.
2. Самойлов Ю.К., Пивоваров В.И., Иванов В.А., Алексеев А.В. Устройство для культивирования микроорганизмов. А.с. № 1731801. МПК С12М 1/10. Заявл. 22.05.1990, номер заявки 4844876/13. Опубл. 07.05.1992 г., бюл. № 17.
3. Сенько Е.Ф., Лукина В.А. Устройство для культивирования клеточных и вирусных культур. А.С. № 499293. МПК: C12B1/10. Заявл. 04.06.1974, номер заявки 2032252. Опубл. 15.01.1976, бюл. № 2.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обґрунтування вибору біологічного агента та середовища для його культивування. Обґрунтування способу культивування і типу ферментера для отримання правцевого токсину. Процес біосинтезу правцевого анатоксину. Контроль виробництва правцевого токсину.
курсовая работа [476,6 K], добавлен 24.06.2015Аліментарно-дефіцитні фактори і порушення розвитку ембріона чи плода. Антенатальна патологія, внутрішньоутробні гіпотрофія та інфікування плоду. Методика транспельвіального аланто- і амніонентезу, отримання амніотичної чи алантоїсної рідини у корів.
реферат [17,4 K], добавлен 12.09.2009Технологія лиття каркасів зубних протезів з титану шляхом виготовлення ливарної установки з дозованим температурним режимом розплаву. Виміри об'ємних й лінійних величин воскових композицій. Різниці потенціалів й електропровідності ротової рідини.
автореферат [172,4 K], добавлен 21.03.2009Правда про синдром набутого імунодефіциту (СНІД). Речовини, в яких міститься вірус імунодефіциту людини (ВІЛ): кров, молоко матері, піхвенні рідини, сперма. Шляхи передачі та умови, що підвищують вірогідність зараження. Моніторинг інфікованих в Україні.
презентация [639,8 K], добавлен 02.02.2011Склад, властивості та застосування основних матеріалів для виготовлення часткових знімних пластинкових протезів. Гарнітури фронтальних зубів. Рідини для готування формувальної маси. Метод виготовлення протеза. Базисні підкладки на основі фторкаучуків.
реферат [23,7 K], добавлен 12.01.2011Вивчення особливостей хронічного катарального гінгівіту в дітей, які мешкають на нітратно забруднених територіях. Оцінка клінічної картини захворювання та стану показників прооксидантно-антиоксидантної рівноваги ротової рідини дітей, методи лікування.
автореферат [63,5 K], добавлен 06.04.2009Роль мікроорганізмів в перетвореннях органічних речовин. Історія відкриття антибіотиків, їх класифікація та способи отримання. Властивості, спектр і механізм дії. Зміни мікроорганізмів та побічна дія. Принципи раціональної терапії антибіотиками.
курсовая работа [701,1 K], добавлен 24.10.2012Ембріональні стовбурові клітини людини. Властивості стовбурових клітин: самовідновлення, диференціювання у будь-який клітинний тип. Проведення клінічних випробувань стовбурових клітин у медицині в Україні. Метод повернення зрілих клітин в "дитячий стан".
презентация [1,4 M], добавлен 25.04.2013Морфологія та культивування грибів Candida. Види кандидозів слизової оболонки порожнини рота: дріжджовий стоматит дітей, глосит, хейліт, ерозія кутів рота. Джерела інфікування кандидозом та механізм передачі захворювання. Лабораторна діагности збудника.
презентация [23,9 M], добавлен 16.11.2014Роль окисно-відновних процесів у еякулятах бугаїв і фолікулах яєчників корів, їх вплив на капацитацію та дозрівання сперміїв і ооцитів поза організмом, способи корекції метаболізму статевих клітин, оцінювання їх фізіологічного, морфологічного стану.
автореферат [76,9 K], добавлен 04.04.2009Cтан вільно-радикального окислення, антиоксидантного захисту та показників мітохондріального окислення у дітей молодшого шкільного віку. Застосування методу синглетно-кисневої терапії для підвищення адаптаційно-резервних можливостей дитячого організму.
автореферат [30,1 K], добавлен 17.02.2009Збільшення кількості клітин, їх розмноження відбувається шляхом поділу початкової клітини. Процес розмноження клітин шляхом поділу початкової клітини. Неоднакова здатність клітин до поділу. Клітинний цикл - період існування клітини від поділу до поділу.
лекция [36,2 K], добавлен 08.02.2009Вільнорадикальні процеси у патогенезі порушень, зумовлених хірургічною травмою, при різних видах знеболювання. Інтенсивність хемолюмінесценції, стан ПОЛ і АО-системи у крові при різних видах знеболювання в експерименті. Досліди інтенсивності, їх суть.
автореферат [44,4 K], добавлен 20.02.2009Оцінка інтенсивності еритропоезу у щурів з експериментальним стрептозотоциновим діабетом. Активність NO-синтази в еритроцитах щурів у нормі і за умов ЦД 1-го типу. Динаміка вмісту лігандних форм гемоглобіну та кисень-зв’язуюча функція пігмента крові.
автореферат [35,8 K], добавлен 29.03.2009Вплив трансплантації культур клітин підшлункової залози і стовбурових гемопоетичних клітин на патогенез експериментального цукрового діабету на підставі вивчення особливостей вуглеводного, жирового обміну і морфологічних змін підшлункової залози.
автореферат [41,1 K], добавлен 09.03.2009Поняття цукрового діабету. Етіологія та патогенез. Основні засоби лікування та профілактики. Характеристика осіб другого зрілого віку. Енергетичні витрати людини під час виконання роботи різної інтенсивності. Лікувальне харчування і фізичні навантаження.
дипломная работа [666,5 K], добавлен 15.09.2019Можливість і механізми підвищення резистентності і морфофункціональної адаптації кори великих півкуль головного мозку до розвитку некрозу міокарда під впливом гіпоксичного тренування. Механізм формування енцефалопатії. Постінфарктна реабілітація хворих.
автореферат [33,9 K], добавлен 09.03.2009Можливі ускладнення, що виникають при проведенні профілактичних щеплень, невідкладна допомога в разі анафілактичного шоку. Сучасні підходи до грудного вигодовування, правила складання добового меню дитини. Змішане та штучне вигодовування, молочні суміші.
реферат [334,7 K], добавлен 12.07.2010Особливості злоякісних клітин, їх характерні відмінності. Біохімічні показники і процеси в тканинах пухлин та пухлиноносіїв. З’ясування механізмів дії NSE для розробки нових лікувальних препаратів в комплексі лікувальних заходів онкологічних захворювань.
автореферат [42,6 K], добавлен 09.03.2009Біотехнологічні процеси заготівлі, консервування клітин, тканин ембріофетоплацентарного походження в умовах низьких температур. Вплив холоду на біологічні об'єкти. Функціональна повноцінність біологічного матеріалу. Вибір терапії від форми і стадії ЦХРД.
автореферат [44,3 K], добавлен 09.03.2009
