一種活細(xì)胞發(fā)酵用搖瓶呼吸活動(dòng)尾氣監(jiān)測系統(tǒng)

搖瓶發(fā)酵尾氣監(jiān)測系統(tǒng)，是一種專門用于活細(xì)胞（微生物、動(dòng)物細(xì)胞）搖瓶發(fā)酵過程中呼吸代謝分析的在線尾氣檢測系統(tǒng)。RAMOS系統(tǒng)通過在線監(jiān)測發(fā)酵尾氣中的關(guān)鍵氣體成分（如氧氣、二氧化碳等），實(shí)時(shí)反映細(xì)胞生長和代謝過程，進(jìn)而為工藝優(yōu)化、菌種篩選、培養(yǎng)基優(yōu)化等提供重要數(shù)據(jù)支持。

一、系統(tǒng)特點(diǎn)

1、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測：實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測發(fā)酵過程中的呼吸速率，與活細(xì)胞有氧代謝活力完全相關(guān)，從而實(shí)時(shí)反映細(xì)胞生長過程。

2、多參數(shù)多批次平行比較：系統(tǒng)支持八搖瓶平行實(shí)驗(yàn)，允許多參數(shù)多批次平行比較，為日常研發(fā)提供更多有價(jià)值信息。

3、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備簡單：實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程簡單快捷，能夠快速開始實(shí)驗(yàn)，提高研發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作效率。

4、全程實(shí)時(shí)監(jiān)控：全程實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)酵過程，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。

二、應(yīng)用場景

1、工藝開發(fā)與優(yōu)化：通過實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)酵尾氣數(shù)據(jù)，可以優(yōu)化發(fā)酵工藝參數(shù)，提高發(fā)酵效率。

2、菌種篩選：在菌種篩選過程中，能夠快速評(píng)估不同菌種的生長和代謝特性，幫助篩選出性能更優(yōu)的菌種。

3、培養(yǎng)基優(yōu)化：結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)方法（如DOE），能夠評(píng)估新培養(yǎng)基成分的添加對(duì)發(fā)酵過程的影響，從而優(yōu)化培養(yǎng)基配方。

三、關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測

1、氧傳遞速率（OTR）：OTR是反映微生物（細(xì)胞）發(fā)酵過程中細(xì)胞生長與代謝活力的重要參數(shù)。系統(tǒng)能夠在多通量搖瓶發(fā)酵過程中監(jiān)測OTR，達(dá)到攪拌反應(yīng)器發(fā)酵實(shí)驗(yàn)的過程監(jiān)測效果。

2、二氧化碳產(chǎn)生率（CTR）：CTR是微生物發(fā)酵和細(xì)胞培養(yǎng)過程中的另一個(gè)重要代謝參數(shù)。系統(tǒng)配備的CTR檢測功能適用于厭氧和微耗氧微生物發(fā)酵。

3、呼吸熵（RQ）：RQ是反映微生物代謝碳源類型的重要參數(shù)。通過RQ的計(jì)算，可以判斷發(fā)酵工程中的呼吸代謝類型。

四、技術(shù)原理

RAMOS系統(tǒng)的技術(shù)原理主要基于氣體分析技術(shù)，通過特定的傳感器和檢測器對(duì)尾氣中的不同成分進(jìn)行檢測。這些傳感器和檢測器通常包括氧氣傳感器、二氧化碳傳感器等，能夠準(zhǔn)確測量尾氣中的氧氣、二氧化碳等關(guān)鍵參數(shù)。同時(shí)，系統(tǒng)結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算方法和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，為研究人員提供直觀的發(fā)酵過程信息。

五、總結(jié)

RAMOS搖瓶發(fā)酵尾氣監(jiān)測系統(tǒng)在生物發(fā)酵領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)酵尾氣中的關(guān)鍵參數(shù)，系統(tǒng)能夠?yàn)楣に噧?yōu)化、菌種篩選、培養(yǎng)基優(yōu)化等提供重要數(shù)據(jù)支持，從而提高發(fā)酵效率、降低研發(fā)成本、推動(dòng)生物發(fā)酵行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。