Los biorreactores son las ollas para cocinar de bioquímicos y biotecnólogos, en los que se producen agentes farmacéuticos, enzimas o nematodos para el control biológico de plagas. Se utiliza una solución nutritiva como calor, oxígeno, ácido o álcalipara regular el valor de pH y se forma el producto deseado. Cuanto más óptimas sean las condiciones, mayor será el rendimiento. Los investigadores de Fraunhofer han desarrollado sondas esféricas para monitorear y optimizar el proceso de fabricación de manera más efectiva.
La temperatura correcta determina qué tan bien se pueden cultivar los microorganismos o las células en un biorreactor. Aunque el calor en el reactor se distribuye de manera diferente, hasta ahora la temperatura solo se ha podido medir selectivamente con sondas de varilla insertadas a través de agujeros predefinidos ". Con nuestro dispositivo móvilEsferas de sensores, que son aproximadamente del tamaño de un guisante, podemos capturar la temperatura en muchos lugares al mismo tiempo. Esto permite regular con precisión la entrada de calor para que sea óptima para el proceso de producción ", dice Tobias Lüke,quien desarrolló las nuevas esferas de medición Sens-o-Spheres en el Instituto Fraunhofer para Nano Sistemas Electrónicos ENAS en cooperación con científicos de la Universidad Técnica de Dresde y socios del proyecto de la industria ". En un litro, las diferencias de temperatura dentro de un reactor no son tangenial. Sin embargo, con varios miles de litros, el grado de error aumenta considerablemente. Con nuestra tecnología de medición precisa, hay menos problemas en upscaling los volúmenes, lo que significa cambiar de pequeños reactores de prueba en el laboratorio a grandes reactores en la sala de producción ".
sin limitaciones
Otra ventaja de las Sens-o-Spheres: si bien las sondas de varilla están unidas por cables, las esferas están equipadas con una batería recargable ". Por lo tanto, la cantidad de esfuerzo de instalación es bastante baja. Las Sens-o-Spheres simplemente flotanel medio, por lo que no causan ninguna perturbación, como cuando se agita. Además, se pueden usar fácilmente en reactores de tubo de un kilómetro de largo y otros tipos de reactores innovadores, así como en recipientes clásicos de cultivo pequeño, como el matraz de agitación."Los sistemas de medición comunes tienen sus límites a este respecto", explica Lüke.
Los datos grabados se transmiten en vivo por radio a una estación base. Cada medición se asigna a una esfera específica, porque cada una tiene su propia identificación. Cuantas más esferas haya, más precisa será la medición. No hay una regla deSin embargo, el pulgar se refiere a cuántas esferas son necesarias. El enfoque consiste en utilizar tantas esferas como sea necesario y la menor cantidad posible.
Fácil de reutilizar
Después del uso, las esferas se pueden esterilizar fácilmente en el denominado autoclave, ya que los componentes electrónicos son robustos y también están encerrados de forma segura por una cápsula hecha de polipropileno, ni humedad ni altas temperaturas de alrededor de 120 grados Celsius o más como eshabitual en autoclave puede dañarlo. Por lo tanto, las esferas pueden mantenerse estériles, recargarse mediante un sistema de carga inductiva de batería especialmente diseñado y reutilizarse.
Pronto, las esferas de medición deberían poder detectar no solo la temperatura, sino también el contenido de oxígeno y el valor de pH. "También queremos conectar la estación base al sistema general. Entonces, el proceso de fabricación podría controlarse automáticamentebasado en los valores medidos. Las esferas también deberían poder ubicarse de modo que se sepa exactamente dónde se registró el valor medido ".
Las esferas de medición no solo son ideales para el cultivo microbiológico y el desarrollo de procesos en el laboratorio, sino que también podrían usarse en la producción de medicamentos, la medición ambiental o la detección en el campo de la medicina.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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