【摘要】：目的研制一種微重力環(huán)境新型多功能膜生物反應(yīng)器,用于細(xì)胞水平空間生命科學(xué)和航天醫(yī)學(xué)研究。方法根據(jù)微重力環(huán)境下的使用要求,進行方案論證、圖紙設(shè)計、加工,并進行調(diào)試和初步微生物培養(yǎng)實驗驗證。結(jié)果研制的新型多功能膜生物反應(yīng)器包括液體貯存及供給系統(tǒng)、氣體貯存及供給系統(tǒng)、培養(yǎng)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、排液系統(tǒng)和智能監(jiān)控系統(tǒng)6個部分。研制的無泡供氣膜功能部件,為微生物生長提供所需的氧氣,提高了氧氣的利用效率;研制的膜脫氣功能部件,能及時脫除培養(yǎng)體系中的CO2。開發(fā)了DSP數(shù)字信號處理器控制系統(tǒng),用于系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)控和信息存儲。驗證實驗表明,該新型多功能膜生物反應(yīng)器運行穩(wěn)定,其能耗、體積、重量和監(jiān)控指標(biāo)等均能達到設(shè)計要求。結(jié)論該裝置系統(tǒng)設(shè)計合理,氧氣供給,營養(yǎng)混合傳質(zhì)和氣液分離組件的工作原理適合微重力環(huán)境下生物反應(yīng)器開發(fā)的使用要求。
[Abstract]:Objective to develop a new multifunctional membrane Bioreactor for horizontal space life science and aerospace medicine research in microgravity environment. Methods according to the requirements of microgravity environment, the scheme demonstration, drawing design, processing, debugging and preliminary microbial culture experiment were carried out. Results the new multifunctional membrane Bioreactor consists of six parts: liquid storage and supply system, gas storage and supply system, culture system, exhaust system, drainage system and intelligent monitoring system. The developed non-bubble gas supply membrane functional components provide the oxygen needed for microbial growth and improve the utilization efficiency of oxygen. The developed membrane degassing functional components can remove CO2. from the culture system in time. A DSP digital signal processor control system is developed for monitoring and storing system parameters. The verification experiment shows that the new multifunctional membrane Bioreactor is stable in operation, and its energy consumption, volume, weight and monitoring index can meet the design requirements. Conclusion the system design of the device is reasonable, and the working principle of oxygen supply, nutrition mixed mass transfer and gas-liquid separation module is suitable for the development of bioreactor in microgravity environment.
【作者單位】： 北京理工大學(xué)生命學(xué)院;國家糧食局科學(xué)研究院;中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心;
【基金】：“863”基金資助項目(2008AA12A218)
【分類號】：R857.3

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本文編號：2477647