不同發(fā)酵罐規(guī)模下的應(yīng)用差異,在中試規(guī)模(20和250升)及生產(chǎn)規(guī)模(15000升)的novobiocin發(fā)酵中,對(duì)溶氧的測(cè)量發(fā)現(xiàn),在中試罐中,當(dāng)渦輪攪拌器的直徑與罐直徑之比(D/T)為0.40時(shí),整體混合不完全,而當(dāng)D/T=0.69時(shí),混合較為均勻。這表明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中,攪拌器的設(shè)計(jì)會(huì)影響溶氧的分布和測(cè)量。在生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐中,對(duì)三種不同尺寸的攪拌器(D/T分別為0.28、0.33和0.43)進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)整體混合是完全的,但呼吸速率仍然受到限制,主要是由于液體與細(xì)胞之間存在阻力。這說(shuō)明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中,溶氧電極的應(yīng)用需要考慮攪拌器的設(shè)計(jì)以及液體與細(xì)胞之間的阻力差異,以確保準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)溶氧水平并優(yōu)化發(fā)酵過(guò)程。中國(guó)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(T/CAS xxx)推動(dòng)溶氧電極在細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新。江蘇高溫滅菌溶解氧電極多少錢(qián)
對(duì)于一些特殊的微生物生態(tài)系統(tǒng),如活性污泥中的微生物群落,溶氧電極的測(cè)值可以幫助了解溶氧水平對(duì)微動(dòng)物的影響。研究發(fā)現(xiàn),不同溶氧濃度下,活性污泥中的微動(dòng)物種類(lèi)和數(shù)量會(huì)發(fā)生變化。例如,在較低溶氧環(huán)境下,鞭毛蟲(chóng)和變形蟲(chóng)的細(xì)胞密度會(huì)增加,而纖毛蟲(chóng)則在較寬的溶氧范圍內(nèi)出現(xiàn)。此外,微生物的表面積與體積比也與溶氧水平有關(guān),具有較高表面積與體積比的微生物如鞭毛蟲(chóng)和變形蟲(chóng)在低氧環(huán)境下傾向于增加細(xì)胞密度。溶氧電極在研究微生物生長(zhǎng)和代謝的過(guò)程中,還可以與其他技術(shù)手段相結(jié)合,提高研究的準(zhǔn)確性和深度。例如,可以結(jié)合基因測(cè)序技術(shù),研究不同溶氧水平下微生物群落的變化,確定關(guān)鍵菌種及其在微生物生長(zhǎng)和代謝中的作用。同時(shí),還可以結(jié)合代謝組學(xué)技術(shù),分析微生物在不同溶氧條件下的代謝產(chǎn)物變化,深入了解溶氧水平對(duì)微生物代謝途徑的影響。耐高溫溶解氧電極多少錢(qián)虛擬仿真軟件模擬溶氧電極工作過(guò)程,輔助學(xué)生理解電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制。
溶氧電極能夠準(zhǔn)確地測(cè)量發(fā)酵液中的溶氧水平。在微生物發(fā)酵過(guò)程中,適宜的溶氧水平是菌體生長(zhǎng)和代謝的重要保障。當(dāng)溶氧電極測(cè)值顯示溶氧水平較高時(shí),對(duì)于好氧微生物而言,充足的氧氣能夠促進(jìn)其呼吸作用,加速代謝過(guò)程。例如,在谷氨酸發(fā)酵中,較高的溶氧條件有利于谷氨酸脫氫酶的活性提高,從而促進(jìn)谷氨酸的生成積累。同時(shí),高溶氧水平也有助于微生物合成更多的能量物質(zhì),如 ATP,為細(xì)胞的生長(zhǎng)和繁殖提供動(dòng)力。然而,過(guò)高的溶氧水平也可能對(duì)某些微生物產(chǎn)生氧化損傷,影響其正常生長(zhǎng)和代謝。當(dāng)溶氧電極監(jiān)測(cè)到較低的溶氧水平時(shí),微生物的生長(zhǎng)和代謝會(huì)發(fā)生明顯變化。對(duì)于厭氧微生物或兼性厭氧微生物來(lái)說(shuō),低溶氧環(huán)境可能是其適宜的生長(zhǎng)條件。但對(duì)于好氧微生物,低溶氧會(huì)限制其呼吸作用,導(dǎo)致能量供應(yīng)不足。例如,在微生物燃料電池中,陰極的溶氧水平會(huì)影響其產(chǎn)電性能。當(dāng)溶氧電極測(cè)值較低時(shí),陰極的氧還原反應(yīng)受到抑制,從而降低了微生物燃料電池的輸出功率。此外,低溶氧水平還可能影響微生物的代謝途徑,促使其產(chǎn)生一些特殊的代謝產(chǎn)物以適應(yīng)環(huán)境。
溶氧電極與微生物燃料電池結(jié)合能夠提高產(chǎn)電性能,1、在微生物燃料電池(MFC)中,陰極的溶解氧(DO)濃度是影響其性能的關(guān)鍵因素之一。例如,在一些研究中,通過(guò)選擇不同的生物質(zhì)原料制備生物質(zhì)炭材料作為陰極催化劑,并結(jié)合溶氧電極監(jiān)測(cè)陰極的氧濃度,可以提高 MFC 的產(chǎn)電性能。其中,以馬尾藻生物質(zhì)炭(SAC-600)為陰極催化劑構(gòu)建的溶氧陰極 MFC,啟動(dòng)快,最高電壓以及最大功率密度分別為 450mV 和 0.552W/m3,超過(guò)未負(fù)載生物質(zhì)炭溶氧陰極 MFC 的最高電壓及最大功率密度 58mV 和 0.128W/m3。2、不同的陰極 DO 條件下,MFC 的性能也會(huì)有所不同。如在空氣呼吸(A-MFC)、水淹沒(méi)(W-MFC)和光合微生物輔助(P-MFC)三種不同 DO 條件下運(yùn)行的 MFC 中,A-MFC 表現(xiàn)出較好的性能,其最大電流達(dá)到 1.66±0.04mA。這表明通過(guò)控制陰極的 DO 濃度,可以?xún)?yōu)化 MFC 的產(chǎn)電性能。人工智能算法優(yōu)化溶氧電極的漂移補(bǔ)償,提升長(zhǎng)期測(cè)量穩(wěn)定性。
在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域,溶氧電極能夠提供準(zhǔn)確的溶氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),溶氧電極能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中的溶解氧濃度。在工業(yè)發(fā)酵過(guò)程中,光學(xué)溶氧電極相對(duì)于傳統(tǒng)極譜氧電極具有精度高、漂移小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。例如,在青霉素發(fā)酵過(guò)程中,培養(yǎng)液中的溶解氧濃度對(duì)菌體的代謝過(guò)程及終端產(chǎn)物的生物合成起著決定性的作用。微基智慧科技的 VD-2021i-A系列 溶氧電極在青霉素 G 發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)用,為發(fā)酵過(guò)程提供了重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)培養(yǎng)液中的溶解氧濃度高于菌體生長(zhǎng)所需的臨界值時(shí),菌體的呼吸不受影響,青霉菌的各種代謝活動(dòng)正常進(jìn)行;而當(dāng)溶解氧濃度低于臨界值時(shí),菌體的多種生化代謝會(huì)受到影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生不可逆的抑制菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成異?,F(xiàn)象在疫苗生產(chǎn)用的細(xì)胞培養(yǎng)中,溶解氧電極確保哺乳動(dòng)物細(xì)胞獲得足夠的氧供應(yīng)。廣東溶解氧電極報(bào)價(jià)
在厭氧-好氧切換發(fā)酵中,溶解氧電極能夠準(zhǔn)確判斷氧氣通入的時(shí)機(jī)和持續(xù)時(shí)間。江蘇高溫滅菌溶解氧電極多少錢(qián)
溶氧電極在生物科學(xué)研究領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,細(xì)胞的生長(zhǎng)和代謝對(duì)培養(yǎng)環(huán)境中的溶解氧濃度十分敏感。通過(guò)在培養(yǎng)體系中安裝溶氧電極,科研人員能夠?qū)崟r(shí)掌握溶解氧的變化,及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)條件,如調(diào)節(jié)通氣量等,為細(xì)胞提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,促進(jìn)細(xì)胞的增殖與分化。在微生物發(fā)酵研究中,溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中微生物對(duì)氧氣的利用情況,幫助優(yōu)化發(fā)酵工藝,提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量,為生物制品的研發(fā)與生產(chǎn)提供有力支持 。江蘇高溫滅菌溶解氧電極多少錢(qián)