Photobioreactors FMT 150 - серия настольных культиваторов для фототрофных микроорганизмов, PSI


Photobioreactors FMT 150 — это универсальные автоматизированные системы для культивирования микроорганизмов, обеспечивающие контроль освещения, температуры, аэрации и оптической плотности, что позволяет исследователям легко оптимизировать и масштабировать процессы биотехнологического и научного характера.


Фотобиореакторы
Photon Systems Instruments

Photobioreactors FMT 150 — это серия настольных культиваторов для фототрофных микроорганизмов (водоросли, цианобактерии, клеточные культуры растений), обеспечивающих контроль и мониторинг роста в режиме реального времени. Серия представлена тремя моделями (400 мл, 1 л и 3 л), каждая из которых может быть доукомплектована аксессуарами для удовлетворения самых разных экспериментальных условий.


Культивационный сосуд

  • Плоский, прямоугольный стеклянный сосуд:
    • Объемы: 400 мл, 1 л, 3 л
    • Оптический путь:
      • 24 мм (FMT 150/400)
      • 61 мм (FMT 150/1000 и FMT 150/3000)
  • Дно и крышка из нержавеющей стали:
    • 3 больших порта (FMT 150/400 и 1000) или 4 порта (FMT 150/3000) для датчиков
    • 4 (FMT 150/400 и 1000) или 8 (FMT 150/3000) малых люэров (Ø 6/3 мм) для подключения трубок
  • Призма внутри сосуда для сохранения одинакового оптического пути (24 мм), даже при увеличении толщины сосуда
  • Аэрационный U-образный контур из нержавеющей стали с отверстиями (Ø 0.7 мм)
  • Герметичные пробки для неиспользуемых портов
  • Увлажнитель (humidifier) для предотвращения испарения среды
  • Повышенная теплоотдача (опционально: никелированно-керамический сосуд)
  • Вставка для пипетирования (опционально)
  • Автоклавирование доступно для всех основных частей

Терморегуляция

  • Термостатированная система с:
    • Нагревателем (встроенный)
    • Охлаждающим контуром (требуется внешний охладитель)
  • Диапазон температур (при 23 °C окружающей среде):
    • 5–75 °C (FMT 150/400)
    • 10–75 °C (FMT 150/1000 и FMT 150/3000)
  • Мощность Пельтье:
    • 200 Вт для FMT 150/400 и 1000
    • 400 Вт для FMT 150/3000

Освещение

  • Технология LED:
    • Панель с двумя каналами (bi-color):
      • стандарт: холодный белый + красный / красный + синий
      • другие цвета по запросу
    • До 1,500 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ (опционально до 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ с апгрейдом)
  • Настройка:
    • Независимый контроль интенсивности, времени, модуляции
    • Режимы: постоянный свет, циклы свет/темнота, линейный/синусоидальный профиль, java-скрипт
  • Опциональная внешняя световая панель:
    • Увеличение интенсивности и гомогенности освещения
    • Дополнительные цветовые каналы
    • Нельзя использовать одновременно с магнитной мешалкой

Примечание: спектральная ширина излучения шире указанной пиковой длины волны; фактическая максимум может незначительно отличаться.


Система аэрации

  • Встроенная U-образная трубка из нержавеющей стали (Ø 0.7 мм отверстия) + силикон
  • Источник воздуха: встроенный аэрационный насос + клапан, автоматически отключающийся перед OD/флуоресцентными измерениями
  • Совместимость с Gas Mixing System GMS 150 (опция) для более точного контроля состава и потока газа

Смешивание (Mixing)

  • Аэрация (см. выше) обеспечивает перемешивание и подачу газов
  • Магнитная мешалка (опционально):
    • V-200 (для FMT 150/400 и 1000)
    • V-300 (для FMT 150/3000)
    • Скорость вращения: ~10–100% (макс. 600 об/мин для FMT 150/400, 1000; 400 об/мин для 3000)
    • Используется для анаэробных исследований, контроля оседания клеток и т. д.
    • Не совместима с внешней световой панелью или PWM-насосом

OD и флуоресценция хлорофилла

  • Встроенный турбидиметр: OD 680 и 720 нм, оптический путь 24 мм
  • Флуориметр: измерение флуоресценции Chl-a (параметры F₀, F<sub>T</sub>, F<sub>M</sub>, F<sub>M</sub>’, …)
  • Автоматическая корректировка OD по температуре
  • Сохранение данных во внутренней памяти, последующая выгрузка в ПК
  • Photobioreactor Control Software (опция): позволяет онлайн-мониторинг, регрессионный анализ OD, кривые роста

Сенсоры (опционально)

  • pH/Temperature Module:
    • Mettler Toledo InPro 3253SG/120/PT1000
  • O₂ Module:
    • Mettler Toledo InPro 6800/12/120
  • CO₂ Module:
    • Mettler Toledo InPro 5000i/12/120 (цифровой)

Мембранные сенсоры для измерения pH, растворённого кислорода, растворённого CO₂.


Стратегии культивирования

  1. Пакетный (batch) режим
  2. Полупрерывистый (semi-continuous)
  3. Турбидостатический (требует Turbidostat Module)
  4. Хемостатический (chemostat) – pH-stat с добавлением кислоты/щелочи
  5. Анаэробное (закрытый газовый контур, спаржка N₂)

Дополнительные модули:

  • Перистальтические насосы (PP 600): 0,2–50 мл/мин, управление через USB
  • PWM насос для газа/жидкости (регулировка 1–100%)

Photobioreactor Control Software

  • Полный контроль функций: свет, температура, OD, турбидостат, аэрация
  • Удобный графический интерфейс
  • Онлайн-мониторинг и визуализация данных (OD, флуоресценция, pH, O₂, CO₂)
  • Пользовательские протоколы (изменение параметров по расписанию, обратная связь на основе OD и др.)

Применение

  • Высокоточное культивирование микроорганизмов
  • Оптимизация условий роста (питательные вещества, освещение)
  • Исследования динамики роста и продуцирования целевых веществ
  • Регуляторное профилирование водорослей
  • Фотосинтетические исследования (пигменты, стресс-факторы)
  • Экологические эксперименты и токси-тесты

Версии Photobioreactor FMT 150

Объём Модель Интенсивность (стандарт / апгрейд) Цвет LEDs Диапазон температур
400 мл FMT 150/400-RW 1,500 / 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ красный / белый 5–75 °C
400 мл FMT 150/400-RB 1,500 / 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ красный / синий 5–75 °C
400 мл FMT 150/400-CUST 1,500 / 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ по запросу 5–75 °C
1 л FMT 150/1000-RW 1,500 / 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ красный / белый 10–75 °C
1 л FMT 150/1000-RB 1,500 / 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ красный / синий 10–75 °C
1 л FMT 150/1000-CUST 1,500 / 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ по запросу 10–75 °C
3 л FMT 150/3000-RW 1,500 / 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ красный / белый 10–75 °C
3 л FMT 150/3000-RB 1,500 / 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ красный / синий 10–75 °C
3 л FMT 150/3000-CUST 1,500 / 3,000 мкмоль·м⁻²·с⁻¹ по запросу 10–75 °C

Примечание: дополнительные аксессуары для полноценной работы заказываются отдельно.