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北京霍尔斯生物科技有限公司

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公司动态

实验室发酵罐运作原理之温度控制

实验室玻璃发酵罐之所以受到实验室发酵用户的青睐,还有一个原因是其玻璃材质具有不错的电热性能,这是金属材料无法比拟的优势。实验室发酵罐温度的影响PART 01发酵罐温度会影响发酵过程多个部分,比如影响酶的反应速率、改变细菌代谢产物的合成方向、影响微生物的代谢等等。过高的温度会加快菌株的代谢及菌体的衰老,甚至会直接杀死菌株;温度过低,会减缓菌体代谢速度,产物合成速率也会降低,从而影响生产。有些菌株在不同的温度下会改变代谢的途径,相应的产物也会有差异。发酵罐的最适发酵温度不仅有益菌体的生长,且对代谢产物的合成也有帮助。但同一微生物的最适温度在不同培养条件要求不同,因此如何维持实验室发酵罐温度正常稳定,是发酵过程中的重要一环。实验室发酵罐温度控制原理PART 02实验室发酵罐主要是通过正负温进行实时调节发酵温度。以霍尔斯(HOLVES)实验室玻璃发酵罐为例,其配备了24V低压安全的电热毯和冷水管模块。用户通过霍尔斯(HOLVES)HF-Control控制软件设置加热和冷却过程的参数。温度电极从发酵罐中采集温度,通过集成控制模块,把采集到的模拟信号转为对应的数值送入PLC中,与原先设定的温度值进行比较。经过PID运算后,若检测到当前值比设定值高,则关闭电热毯热源,并且开启冷却水的电磁阀降低发酵罐的温度;若比设定值低,则关闭冷却水循环的电磁阀,打开电热毯。用户可在TEMP控制中设定好温度数值,HF-Control系统对水冷和加热自启动,循环此过程,令温度保持在设定的可控范围内,进而可维持恒温发酵。另外最佳发酵温度分为最适生长温度和最适生产温度,二者不一定一致,在发酵过程中需要多加注意区分。同时,在发酵中为了分散气液接触,加快反应速度,实验室发酵罐还会通过搅拌的方式来控制,下篇将为大家详细讲解。想了解更多,可点击霍尔斯(HOLVES)网站查看。

参数原理

2023.01.31

实验室发酵罐运作原理之溶氧控制

众所周知,对于食品、医药等领域而言,发酵是生产中的重要环节。而溶氧(DO)在微生物及细胞的发酵中,又是好氧类发酵系统中关键的参数之一,能直接影响发酵的稳定性和生产成本。氧气不易溶于水,实验室发酵罐中的发酵液和微生物代谢产物更是会降低氧气在发酵过程中的溶解度。因此,控制DO不仅是为了增长发酵中的有益代谢产物,更是实验降本增效的方案。实验室发酵罐DO电极工作原理常见的极谱式溶氧电极一般由阳极、阴极、透氧薄膜和电解液组成。透氧薄膜包裹在阴极外表面,材质一般是聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气的材料。另外相比原电池电极,极谱式电极还需要在阴阳两极中外加0.5~1.5V的极化电压。霍尔斯(HOLVES)实验室发酵罐标配METTLER TOLEDO溶氧电极,以耐用度和测量精准为主要考虑因素。在使用过程中,溶解氧通过薄膜到达阴极表面时会被电解分离,释放出的电子会在电解液中形成电流。由于透过膜的溶氧含量与水中的溶氧含量成正比,所以在溶氧含量不同的情况下,电解液中形成的电流强度是不同的,电流强度可以通过电极来监测。电极监测到的电流强度可以根据法拉第(Faraday)定律换算成特定的氧气浓度,经过补偿温度和气压得到最终值。实验室发酵罐DO调节原理在发酵过程中,DO浓度与其它环节参数关系相对复杂,受到发酵罐中多方因素的影响和制约,控制DO则是为了让它能稳定在期待值内。一般情况,我们会通过通气、搅拌和补料等手段来控制发酵罐中的DO。(通气控制)(搅拌控制)(补料控制)以霍尔斯(HOLVES)实验室发酵罐为例,用户可以设置DO与STIR控制、FEED控制多级级联,然后通过稳定的RS-485通讯,发酵系统HF-Control 会实时接收电极传输数据,并采取PID逐级调控相关参数,以达到并稳定在设定DO值内。本篇文章带大家了解了实验室发酵罐的溶氧如何控制,同时上文中也提到溶氧会受到很多因素的影响,温度因素也是其中之一,所以下篇会为大家讲解实验室发酵罐的罐温控制。如您想了解更多信息,可点击浏览霍尔斯(HOLVES)网站

参数原理

2023.01.13

实验室发酵罐运作原理之pH调控

在我们进行发酵的过程中,发酵液中pH值是发酵工艺的重要参数之一。由于pH值对微生物细胞的繁殖生长和产物(副产物)的产生都有所影响。为了能使微生物在最适的ph值范围内繁育生长,最终合成目标的代谢产物,就需要严格把控发酵中的ph值。因此,快速准确的线监测数值变化,和及时调控pH值成为了发酵最终成败的关键因素之一。那么如何在发酵过程中,调控实验室发酵罐的pH数值呢?pH电极工作原理首先在发酵过程中的pH电极会不断测量,以确定发酵液中的pH值。‍‍pH测量属于原电池系统,它的存在是为了使化学能转变成电能,电池正负极的电压被叫做电极电位。而电极电位则是由测量电极(也可称指示电极)和参比电极这两个半电池组成(具体见下图)。‍‍‍‍pH电极是基于能斯特方程原理来测量酸碱度。pH值与电极的电动势一般是呈直线关系,通常用标准缓冲液和被测溶液来进行标定。pH的slope,也就是电极响应斜率,是指pH电极把电极的毫伏(mV)信号转换为pH值。由于参比电极电势稳定,所以该电动势是与被测溶液的氢离子活度有关,最终通过对比标准溶液测量的电压差值,除以标准缓冲液差值所得pH值。发酵罐的pH调节以霍尔斯(HOLVES)实验室发酵罐为例,pH电极测定完数值后,结果会直接反馈给HF-Control V2.2控制系统,系统则会根据原先设定数值进行调节补料等操作,将罐内pH值控制在最佳范围内。pH控制主要依靠ACID泵和BASE泵来进行加酸加碱的工作操作。对于蠕动泵由PID控制:①在pH值高于所设定值的情况下,系统会自动启动ACID泵加酸,直到达到设定值;‍‍‍‍‍‍②反之,在pH值小于所设定值时,则会启动BASE泵进行加碱调整‍‍‍‍‍‍‍‍以上过程可能会因为部分因素影响,而导致迟延,故数值越接近设定值时,泵速越需要减缓,直至调节死区,死区意味着可自由调节数值。③此外某些情况下还会通过补料的方式进行调节,当发酵罐内的ph值超过了最适值,就意味菌群状况表现为饥饿,这时可以启动FEED泵进行补料调节。‍‍‍‍以上就是实验室发酵罐在发酵过程中针对pH值的调控,,下一篇会为大家继续讲解关于溶氧的控制。如您想了解更多内容可访问霍尔斯(HOLVES)官网

参数原理

2023.01.05

霍尔斯赴广州参展,尽显我司风采!

12月30日,历时两天的全球精准医疗(中国)峰会在广州圆满落幕!虽受疫情影响,峰会时间一再推迟,但好在最终顺利举办,为2022年画下了圆满句号。也感谢每位客户对霍尔斯(HOLVES)的信赖与支持。现场会集了医疗、生物等领域的服务商、创新企业。1500多位同仁和百位权威讲师共聚广州。作为中国生命科学的创新型公司,北京霍尔斯生物科技有限公司(以下简称霍尔斯)也受邀参展。峰会虽只持续短短两天的时间,但现场汇聚了百位行业领军人物,深耕科研发展道路。大会邀请了以中山附属第六医院为首,十余家行业专业协会的资深专家团出席讲座,为大家指导传授学术知识。霍尔斯(HOLVES)作为参会人员,也与企业代表们互相交流了行业经验,以求共同促进新兴产业力量的发展。此次展会,霍尔斯(HOLVES)向大家展示了实验室经典发酵罐Cla210和实验室高级发酵罐Eu210两款高质量产品。产品一经展出,也成为了展会的焦点。而我们的工作人员也以专业的技术讲解向各位参展商展示了公司的实力和产品优势,帮助参展者更加全面了解实验室发酵罐,受到了广大参展代表的高度关注和一致好评。(左图Cla210 右图Eu210)产品介绍:Cla210作为实验室发酵罐经典系列,其模块化理念和小巧的造型设计,不仅性能优越,而且兼容性强,适用于工况需求,是实验室发酵设备性价比之选。Eu210为霍尔斯(HOLVES)研发的高端旗舰款发酵罐,全系配置升级,主要零部件皆采用进口产品,性能强大,扩展性强,是实验室用户研发深度发酵的最优选择。作为新型发酵罐、生物反应器、超滤系统、喷雾干燥机等设备供应商,霍尔斯(HOLVES)拥有丰富的设计和研发经验。未来,我们将不负众望,继续在研发中求开创,全力为市场打造更多标杆性产品,为客户提供优质的产品设备和时时响应的售后服务。2022年的展会已经圆满结束,但我们从未停下前进的步伐,抱诚守真,砥砺前行,期待下一次的见面!

企业动态

2023.01.04

【新品速递】Hub240一体式多联发酵罐,帮您的工作做“简”法

作为中国生物科技品牌创新者之一,霍尔斯(HOLVES)在产品设计和开发中,充分考虑用户需求,力求提供优质简便的实验室设备,助力实验人员降本增效。为突破传统落地式多联方案的壁垒,霍尔斯(HOLVES)一线开发团队主导设计,于近期隆重推出新品Hub240系列一体多联发酵罐,正式开启新篇章。为您的工作做“简”法霍尔斯(HOLVES)新一代产品,Hub240系列发酵罐是为实验室用户提供的一款一体多联发酵罐,设备自带操作滚轮试验台,可任意区域放置,实现“即投即用”的功能。不仅解决了实验室多联发酵占地面积大,不好移的问题。而且“简”少用户前期成本,大大提升了实验的效率。(Hub240系列由一线开发工作者Elvin和Will主导设计)型至简 · 造不凡不管是设计还是生产工艺,凝结匠心,化繁为简。将霍尔斯(HOLVES)品牌核心和至简理念集于一身,充分满足实验用户需求。(1)一体式机箱自带操作实验台,台面镂空可摆放实验用品,台下增设储物空间(2)15寸HMI显示终端支持多区域放置,多角度转动(3)一台主机控制多联罐体,有限空间内通量排布更高器够稳 · 能高效霍尔斯(HOLVES)Hub240系列继续秉持以往为用户提供稳定实验状态和精准实验数据,保证实验安全,提高工作效率。(1)设备搭载SIMATIC-1200高端处理器(2)全系采用RS-485总线控制通讯方式智出众 · 包万象设备运用了霍尔斯(HOLVES)多项独家专利技术,从开始发酵实验到数据收集,自动化全程(1)二代界面数据可视化,平行控制系统定制设计,支持单罐和多罐界面任意切换,方便用户一键操控(2)HF-Control V2.22发酵控制软件,可实施在线监控、追踪等功能(3)支持用户定制扩展更多功能模块,满足深层发酵用户需求 全方位 · 保服务霍尔斯(HOLVES)为确保设备持续的运转和效率,从初期概念设计到后期设备安装测试以及定期预防性维护,每个阶段都为用户提供个性化服务。 如您想了解更多Hub240系列型号、参数等信息,可点击查看产品详情,亦可直接联系我们!

新品

2022.12.02

【新品发布】Twin220多联发酵罐,简化您的智能实验室!

Twin220 简化您的智能实验室在生物工程领域的新智能时代,霍尔斯(HOLVES)在产品迭代上的速度也越来越快,日前霍尔斯重磅推出新品Twin220实验室双联发酵罐。该产品是在原La220系列的基础上,进行了全面升级,优先纳入霍尔斯最新专利技术,简化你的智能实验室,实现高效稳定的工作运行。全新推出的Twin220系列是为实验室用户进行双台平行发酵提供的一款实验设备。产品采用一台主机控制两台发酵罐的系统策略,玻璃罐体包含3L、5L、7L和13L,支持自由组合搭配。 上图为Twin220双联发酵罐 7L(左)+5L(右) ●●●进一步了解Twin220双联发酵罐Twin220整套系列采用进口玻璃转子流量计,高精度易用的翻盖蠕动泵和总线控制通讯方式,极大地提高了设备的精度和稳定性,是一款灵活易用的实验室双联发酵罐。配置全面升级——原装配件    Twin220整套系列采用进口玻璃转子流量计,高精度易用的翻盖蠕动泵和总线控制通讯方式,极大地提高了设备的精度和稳定性,是一款灵活易用的实验室双联发酵罐。            简化操作过程——智能自动化管理设备融合霍尔斯(HOLVES)多项独家专利技术,实际应用在功能管理系统中,包括H-Mix®搅拌系统、Feed-Sup®补料系统、Smart-SC®智能顺控、Meta-Tri®审计追踪等在内,让设备真正实现智能自动化管理。安全提升实验效率——先进技术应用(1) 全系采用RS-485总线控制通讯方式(2) 整机低压,安全保障提供完整的服务系统——全方位服务霍尔斯(HOLVES)在每个阶段为用户提供支持,从初期概念设计、合同检测和研究、详细工程设计到设备安装、测试以及定期预防性维护,以确保设备持续的运转和效率。 此外,Twin220支持更多扩展、外接、选配项目,如果您对Twin220双联发酵罐感兴趣,欢迎垂询!

新品

2022.11.10

服务于发酵方案的自动化系统

在新一代的霍尔斯(HOLVES)发酵罐控制系统HF-Control V2.2 / 2.3中,新增和升级了包括补料、顺控、多联等功能。进一步为用户提供智能操控和记录分析的深层服务。从一款基础的发酵控制系统升级为一款自动化高效率工具,缩短用户盯屏时间,简化实验工作流程。用于得到更精准的数据Feed-Sup®补料系统模块,新增方程补料和关联补料,用公式计算统计实验数据。满足实验参数调整需求Smart-SC®智能顺控模块,随时自定义时间段内调控各项参数。便于工作的核对和查询Meta-Tri®审计追踪模块,实时追踪所有实验操作记录,提升数据安全性。我们仍在开发一系列相关功能模块,期待控制系统的后续升级。霍尔斯(HOLVES)产品支持免费系统升级服务,目前所有发酵罐系列产品标配内嵌HF-Control V2.2控制系统,欢迎咨询选购!霍尔斯(HOLVES)为您提供不同类型的行业资讯、技术支持、解决方案,我们研发和生产了多款新型实验室发酵罐、生物反应器、过滤系统等设备,满足从实验到工业生产等各个需求环节。如果你感兴趣,可点击访问霍尔斯(HOLVES)网站查看更多咨询。

企业动态

2022.11.02

重磅推出丨霍尔斯HPB Mini平行生物反应器

一款智能·高效的实验室平行生物反应器霍尔斯(HOLVES)于今年9月初推出的最新系列平行生物反应器,本周正式进入定制阶段,作为一家创新的生命科学公司,研发和生产出多款实验室科研设备,霍尔斯(HOLVES)团队表示此次新品,将为您的科研工作带来跨越式的进步。用于微生物发酵的平行高通量研究HPB Mini系列产品是一款科研型实验室平行生物反应器,是实验室实现高通量筛选的一款科研利器。非常适合条件摸索和工艺优化,提高了生物培养实验的准备效率,配置更灵活、操作更容易,运行成本低。可以广泛运用于实验室细菌发酵、细胞培养和酶生化反应。产品优势:模块化BBM搭建设计:得益于新总线技术层面的应用,产品可实现积木模块化BBM搭建设计,主控制器可控制搭建的所有BBM模块,无需更换控制器和硬件。目前可以实现BBM模块:补料泵模块、自动进气模块、尾气模块等专业模块搭建,系统可根据需求定制独家方案。 自由扩充反应堆数量: 以2组为一个单位,最多可以扩充至64组,搭配霍尔斯(HOLVES)先进的平行控制软件,可多平台同时监控数据、操控设备。 智能自动化管理: 设备融合霍尔斯(HOLVES)多项独家专利技术,实际应用在功能管理系统中,包括H-Mix®搅拌系统、Feed-Sup®补料系统、Smart-SC®智能顺控、Meta-Tri®审计追踪等在内,让设备真正实现智能自动化管理。 值得信赖的品质: 秉承霍尔斯(HOLVES)一贯的验收把关,精选国内外知名品牌部件,只为用户打造合适的系列方案。如果您对HPB Mini平行生物反应器感兴趣,可以点击此处查看咨询,也可直接联系我们!

企业动态

2022.10.20

生物发酵行业资讯—合成生物学与工程菌高密度培养

生物发酵行业资讯之合成生物学与工程菌高密度培养      合成生物学( Synthetic biology) 是一门利用基因组测序技术、计算机模拟技术、生物工程技术和化学合成技术等,在工程学思想的指导下,通过合成生物功能元件、装置和系统,对细胞或生命体进行遗传学设计、改造,使其拥有满足人类需求的生物功能,甚至创造新的生物系统的一门新兴交叉融合性学科,在生命科学、化学、材料学、医药与健康等多领域形成了颠覆性技术。      合成生物学的影响力自21世纪以来迅速上升,它被喻为认识生命的钥匙、改变未来的颠覆性技术,利用合成生物学技术生产目的产物,具有高效、经济、环境友好等一系列优点,因此,运用该手段针对各种化学品、新型非天然药物、天然产物等的研发与应用正在如火如荼地展开。1、天然产物的合成生物学       天然产物的合成生物学主要被划分为三个领域。       第一,对已知药物进行研究,这种目标药物的化学成分及其生物合成途径是已知的,主要目标是改进生产过程,并在比天然药物更容易控制的宿主体内进行。       第二,对存在的未知化合物进行研究,这些化合物存在于细菌基因组,但尚未被发现,合成生物学的主要目标是唤醒隐秘代谢物的生物合成,促进它们的化学和功能表征,并最终利用已知的方法实现生产。       第三,对 “未知的未知”进行筛选,基于当前基因组的发现,这类属于新化学类别的分子暂时还无法被发现。2、微生物天然产物       微生物天然产物一直都是新型生物药物创新的主要源泉,是目前开发临床抗菌、抗肿瘤、免疫抑制剂等药物的重要资源。随着临床耐药菌的日益增多,新型病原菌和病毒的不断出现,以及新骨架天然产物挖掘难度的逐渐增加,新型微生物药物的开发正面临着巨大挑战。       传统的微生物药物开发,是通过微生物经大规模发酵培养和分离提取完成的,但是许多能产生有价值的活性化合物的天然菌株存在难以培养、生长速率慢、产量低等缺点,限制了相关的工业化生产。       作为21世纪生命科学、医药学领域内催动创新突破和学科交叉融合的前沿学科,合成生物学的崛起为解决药物研发困境提供了新的思路和方法。在充分认识微生物药物合成途径的前提下,基于合成生物学原理,可以通过设计和改造优势微生物菌株成为异源高产的底盘细胞,用于更多活性天然产物的生产,来突破天然药物的生产瓶颈。3、工程菌高密度发酵       提高工程菌的培养密度,提高产物的比生产率。       通过对生物合成天然产物的研究,寻找到天然产物合成中所需要的酶,通过设计特异性引物,来扩增获得目的DNA全长片段,然后用相应的限制性内切酶对其进行酶切,再用DNA 连接酶将其插入运载体获得重组DNA分子,最后将重组DNA分子导入受体细胞,并使受体细胞进行扩增。常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等。(如图1)图1 基因表达载体的构建Figure 1 Construction of gene expression vectors       这种运用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类、细胞株系,一般被称为“工程菌”(如图2)。工程菌生长繁殖需要保证其生长代谢所需的各种营养物质的浓度、限制阻碍生长代谢的有害物质的浓度、维持发酵温度、pH值、溶氧量等参数的适宜范围等。图2 构建“工程菌”Figure 2 Constructing an "engineered fungus"        为了提高工程菌的培养密度,提高产物的比生产率(单位体积单位时间内产物的产量),通常会采用高密度发酵技术(即微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养10倍以上时的生长状态的培养技术),这种技术不仅可以减少培养体积、强化下游分离提取,还可以缩短生产周期、减少设备投资,从而降低生产成本,提高市场竞争力。       高密度培养的途径主要有透析培养、细胞循环培养、补料分批培养等。这种高密度培养技术和重组DNA技术的有机结合,使得原来无法大量获得的天然蛋白质能够规模化生产。       霍尔斯(HOLVES)致力于发酵过程参数的调控研究,希望与各界研究人员共同讨论发酵技术的改进,共同提高发酵质量。更多行业资讯与产品详情,请点击公司官网链接:http://www.holves.com/或扫码关注霍尔斯(HOLVES)官方微信公众号:*文章内容及图片整理自网络及学术资料,同时对其内容就行了一定的简化、补充,若有不足之处,欢迎指正。

参数原理

2022.09.28

霍尔斯Feed-Sup®补料系统已上线!

HOLVES一直致力于研发高精度的补料系统,提供多样化的补料方式。目前,全新的Feed-Sup®已正式上线,相较于前两代系统,Feed-Sup®在控制方式和补料功能上做出了重大改进和优化,更能有效和精准的实现生物发酵过程中的补料控制,成功做到产品的迭代发展,进一步满足了不同客户的补料要求。Feed-Sup®补料控制方式的升级Feed 1th采用的是模拟量控制方式,Feed 2th采用的是脉冲控制方式,而Feed-Sup®在前两者的基础上再次做出改进,采用了RS-485通讯方式,关于三种控制方式的对比,参见往期文章《步进电机驱动方式对蠕动泵精度的影响》。新入控制方式的引入更能有效的实现发酵过程中培养液或发酵基质的补充精度,确保发酵罐中营养物质的浓度、温度或氧气含量,以理想状态支持发酵。Feed-Sup®补料功能的升级Feed 1th和Feed 2th补料功能基于传统补料过程中手动和按时补料模块的显示和运用,确保补料过程中pH和DO的关联控制,具体的补料功能如下图。(Feed 1th / 2th补料控制主界面)● 常规功能1)补料泵转速和流速的显示系统的主控画面图标和补料控制的主界面均可以实时显示补料泵的转速和泵出液的流速,通过观察即可了解补料泵的运行状态。2)补料的校准和补料管的切换输入设定量,并通过手动补料功能泵出设定量的液体,再将实际泵出的液体体积输入至实际量中,最后点击校准按钮即可实现补料泵的校准。选择补料泵上安装的硅胶管管号,再点击复位按钮切换至目标硅胶管的蠕动泵系数后即可实现16#、19#、25#三种管径的硅胶管切换,以满足不同的补料需求。 3)累计补料量的计算与清除功能系统的主控画面图标可以实时显示发酵过程中的累计补料量,而通过清除按钮还可实现累计补料量的清除,从而自定义累计补料量的记录起始点。● 手动补料设置手动补料时补料泵的转速,加入的料液体积,启动后系统可计算出定速定量后补料泵所需工作的时间,以及显示补料泵剩余的工作时间。● 按时补料输入所需的单位时间补料量、补料泵转速和补料泵工作时间,可得到补料泵的控制周期,进行按时定量补料。● 补料关联pH培养基的碳氮比、营养物质的种类、不同料液中微生物的代谢产物等都会对发酵液的pH造成影响,所以有些时候需要采用补料方式调节pH。在发酵过程中,输入所需的关联转速,以及补料正向关联pH或补料反向关联pH的条件,如下图所示系统即可进行补料单向关联pH。● 补料关联DO同理,补料也会对发酵液的DO造成影响,影响程度的大小随补料情况、菌种状态等因素而定。在发酵过程中,输入所需的关联转速,以及补料正向关联DO或补料反向关联DO的条件,系统即可进行补料关联DO,进行多重调节DO,满足客户多样需求。(Feed 1th / 2th补料关联控制界面)以上为前期产品补料系统,Feed-Sup®在保留1th和2th的基础上,还更新了方程补料和指数补料功能,一般情况下,高密度发酵是在营养物质限制的条件下进行的,通常是以碳源物质作为限制性营养物质,通过恒速补料、指数补料等补料方式,补加营养物质以实现高密度发酵培养。就大肠杆菌而言,指数补料策略不仅能够让细胞保持恒定的比生长速率生长,而且通过将比生长速率控制在乙酸积累的临界比生长速率下,还能抑制代谢副产物乙酸的积累,从而减小乙酸对发酵培养的副作用。基于以上需求,Feed-Sup®补料功能设置如下图:(Feed-Sup®给料控制界面)● 方程补料输入方程补料中的关键参数a和b的数值,以及方程补料所需运行的时间t,即可进行方程补料。● 指数补料输入指数补料中的关键参数F1(0)和μ的数值,以及指数补料所需运行的时间t,启动关联,即可进行指数补料。方程补料和指数补料主要参数的说明如下图:‍(Feed-Sup®方程补料、指数补料说明)方程补料和指数补料系统的开发和投入使用使得HOLVES在现有产品的补料功能上得到更大升级,满足了客户在实际发酵使用过程中的精准控制及操作便利性,保持科研成果的科学严谨性,也是HOLVES一直致力于生物发酵领域精益求精的发展追求。HOLVES产品在持续更新迭代,以满足不同种类的客户需求,提供更好的产品体验和用户服务,新品持续研发中,敬请关注注:本篇文章内容为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。

企业动态

2022.09.09

霍尔斯HOLVES国际站上线!

霍尔斯HOLVES国际站上线为开拓公司海外市场需要,满足海外用户通过网络直观了解公司的综合实力和产品服务内容,霍尔斯从2022年初开始筹划搭建国际站,经过几个多月的精心策划,于2022年8月正式上线(网址:www.bjholves.com)。网站依旧延续霍尔斯标志蓝作为主色调,版面设计清新明快、网站架构简单明了,在提升用户体验的同时,更清晰地掌握公司的最新动态及行业相关资讯等等。欢迎您访问HOLVES国际站,及时了解产品动态,期待与您的合作!In order to develop the company's overseas market needs and meet overseas users' intuitive understanding of the company's comprehensive strength and product service content through the Internet, Holves has been planning to build an international station since the beginning of 2022. After several months of well planning, it was officially launched in August 2022. (Website: www.bjholves.com).The website still continues the Holves’ logo blue as the main color. The layout design is fresh and bright, and the website structure is simple and clear, while improving the user experience, it can more clearly grasp the company's latest developments and industry-related information,ect.Welcome to visit HOLVES International Station to keep abreast of product trends and look forward to cooperating with you!霍尔斯国际站:www.bjholves.com

企业动态

2022.08.12

对比实验丨步进电机不同的驱动方式,对蠕动泵精度的影响如何?

生物反应器对于过程中补料、补酸碱的需求决定了设备对蠕动泵控制精度的高要求,而步进电机控制蠕动泵的方式有多种,用于生物反应器上的通常是脉冲、模拟量和RS-485通讯三种。为了研究这三种控制方式对于蠕动泵控制精度的直观影响,HOLVES专门做了一次对比实验。首先,先要了解这三种驱动方式分别是什么? 脉冲量:是取值总是不断的在0(低电平)和1(高电平)之间交替变化的数字量。每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。脉冲量主要用于步进电机和伺服电机的位置控制、速度控制、扭矩控制等。  模拟量:是连续的电压、电流等信号量,模拟信号是幅度随时间连续变化的信号,其经过抽样和量化后就是数字量。模拟量多是非电量,而PLC只能处理数字量、电量,所以要实现它们之间的转换需要有传感器把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的,还需要通过变送器把非标准的电量转换成标准的电信号。此外,还需要有模拟量输入单元(AD)把这些标准的电信号转换成数字信号。 RS-485:是一种串行数据接口标准,为了扩展应用范围通信能力,增加了多点、双向通信能力,即允许在一条平衡总线上连接最多32个接收器,同时还增加了发送器的驱动能力和通信冲突的保护特性,通过差分传输扩展总线的共模范围。#实验测试#1、实验设计测试3种不同驱动方式的蠕动泵在“不同转速下泵出相同体积的液体”和“相同转速下泵出不同液体体积”两种情况下,通过液体体积与设定值的差异去判断步进电机的驱动方式在不同于校准参数时对蠕动泵精度的影响。2、实验方法及步骤(1)实验材料脉冲量蠕动泵(测试前已进行校准)模拟量蠕动泵(测试前已进行校准)RS-485通讯蠕动泵(测试前已进行校准)16号硅胶管量筒1(量程: 20mL,精度: 0.5mL)量筒2(量程: 50mL,精度: 1mL)烧杯纯水(2)实验步骤① 将16号硅胶管扣入蠕动泵滚轮中心,扣上盖板以固定蠕动泵;② 将硅胶管进液端和出液端均放置在装有纯水的烧杯中;③ 设定手动转速,将硅胶管内的空气排出,当纯水泵至硅胶管出液端管口时,即下图红线位置,停止泵液;④ 将出液端放置在合适量程的量筒内,注意不要贴壁,以防液体挂壁影响实验结果;⑤ 在设备上设置好蠕动泵的转速和目标泵出液的体积后,运行蠕动泵,并记录运行时间;⑥ 泵液结束后,观察并记录实际泵出液的体积;⑦ 重复以上操作,测试并记录所有蠕动泵的运行数据。3、注意事项① 蠕动泵在进行实验前,统一使用16号硅胶管以50rpm的转速泵出20mL的泵出液体积,以进行校准操作。② 在实验进行过程中,无论泵出液体积出现多少差异,都不可再进行校准操作。③ 读取泵出液体积时,将量筒放在平整的桌面上,使视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。4、实验数据分析实验的数据进行整理,得到下表:(步进电机驱动精度测试)(精度测试散点示意图)从表中数据可以看出,一旦改变了转速和泵出量,不同的驱动方式控制的蠕动泵会有不同结果。3种驱动方式中,RS-485通讯方式的控制精度最优,脉冲次之,模拟量的误差最大。 RS-485通讯的优点RS-485通讯方式除了赋予蠕动泵高控制精度外,还具备以下优点:① 系统运行稳定——利用专用通信总线把集中器和主站安全、可靠地连接起来。除非设备接口硬件损坏,或者总线线路断开,否则总线抄表系统会一直保持良好的通信效果和抄收成功率。② 通信速率高——由于使用的是专用的有线通信线路连接,线路上除了通信信号外,再无其他信号。且外来的干扰信号耦合到线路后的衰减很大,所以集中器能以较高的速率与主站通信。③ 抗干扰——RS-485总线信道是专用的通信信道,通过在通信线缆上添加的屏蔽,可以有效地保证通信效果,所以具有较强的抗空间干扰性能。HOLVES的生物反应器在步进电机的驱动方式上已基本更新为RS-485通讯方式,有效地提高了发酵过程中蠕动泵的调控性能。HOLVES一直在为全方位提高生物反应器的性能努力希望为生物实验提供更为自动化和更为精密的设备。注:本篇文章内容为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。

应用实例

2022.07.29

如何做好DO电极的维护与保养?

发酵液中的溶氧浓度(Dissolved Oxygen,简称DO)是需氧微生物发酵、细胞培养过程中一个至关重要的参数,DO值的改变对菌体生长、目标物的性质和产量都会产生不同一定的影响,通过观察发酵液中溶氧量的变化,可以了解到微生物生长代谢是否正常、工艺控制是否合理、设备供氧能力是否完善等。因此,对这个参数进行实时的精确测量是实现溶氧自动控制的基本前提,目前行业内多是通过插入式DO电极进行罐内监测。一、DO电极的基本种类发酵行业中常用的是两种溶氧电极——极谱式溶氧电极和光学溶氧电极。极谱式溶氧电极是由铂(或者金环)作阴极,由银-氯化银(或者汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为KCl溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜,薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间需要外加0.5~1.5V的极化电压。使用过程中,溶解氧透过薄膜到达阴极表面时会被电离,在此过程中释放出的电子,会在电解液中形成电流,由于透过薄膜的溶解氧含量与水中的溶解氧含量成正比,所以在不同的溶解氧含量下,电解液中形成的电流强度也不相同,而电流的强度的大小可由电极监测到。电极监测到的电流强度可以根据法拉第定律换算为具体的氧浓度,得到数值再经过温度、气压补偿输出最终值。由于整个过程中电解质参与了反应,因此需要定期更换电解液。(溶氧电极结构图)光学溶氧电极采用的是基于物理学中特定物质对活性荧光的猝熄原理。传感器的设计是通过一个发光二极管(LED)发出的蓝光照射在荧光帽内表面的荧光物质上,特定的发光体被蓝光激发后会发生冷光现象(红光),通过检测红光与蓝光之间的相位差,并与内部标定值比对,便可计算出氧浓度,再经过温度和气压自动补偿输出最终值。注意:HOLVES生物反应器标配METTLERTOLEDO InPro6800系列极谱式DO电极,以下内容也只针对此款电极。二、DO电极使用前的准备1、电极液:首次使用或者长期未使用的DO电极,建议在使用前更换电解液。一般建议客户每三个月更换一次电解液,可根据具体情况自行决定。如果电极信号不正常(如出现响应时间长、无氧介质中电流增大等情况)或电极出现“机械损坏时”,就需要更换膜或者退回原厂检修。2、更换电解液的操作步骤:① 将膜内的残余电解液倒掉,用去离子水冲洗溶氧膜内部,冲洗完成后再用吸水纸吸水迹;② 将膜倾斜,电解液瓶的管口垂直向下;③ 轻轻挤压电解液瓶,使电解液缓慢的流入膜内;④ 电解液加入量为二分一左右;⑤ 确认膜内部没有气泡,如有气泡可轻弹膜体,排除气泡;⑥ 将膜缓慢的旋转套入内电极上,再小心的旋紧不锈钢套管。3、DO电极的极化:溶氧电极在使用前须通电极化6小时以上。通过电缆线将电极和变送器连接起来,变送器通电后电极即开始极化。下列情况中的电极需要进行极化:① 电极第·一次使用,极化6小时以上;② 更换膜或电解液,极化6小时以上;③ 变送器断电或电极与电缆线断开,最小极化时间见下表。(DO电极极化时间表)三、DO电极的校准DO电极校准前必须充分极化。DO电极使用的两点校准需要结合具体情况进行操作,连接温度电极,同时设定标准大气压为1013mbar。若有相关条件,请按如下操作进行校准:将电极接通电源后,先放入无氧环境中,待读数稳定后点击“零点确认”,再将电极放入纯氧环境中,待读数稳定后点击“满度确认”,弹出窗口“DO电极OK”即表示校准完成。若无相关条件,请按如下操作进行校准:不接电极,点击“零点确认”,满度校准方法由校准介质而定:① 如果以空气为校准介质,将电极放在空气中,并擦干膜上的水迹。待读数稳定后,点击“满度确认”即可;② 生化发酵过程中,一般以饱和介质为校准介质。在实消后以及接种前,于适宜温度下将搅拌开至最·大,同时通入最·大通气量的饱和空气一定时间,待读数稳定后点击“满度确认”即可。建议在统一的通气时间后进行校准,以统一不同罐批和不同发酵罐的饱和状态。四、DO电极的性能测试每支电极都有自己的零点和斜率,而随着使用时间的延长,电解液逐渐消耗,电极的斜率和零点也会随之发生变化。而通过斜率和零点的变化,我们可以推断出电极的性能情况。斜率判断法:以空气为校准介质进行校准后,参考极谱式溶氧电极电流信号表中空气电流的标准,判断DO电极的斜率是否正常。若处于警告或警报范围,更换电极的电解液或膜后再重新校准,校准后若仍处于警告或警报范围,则需要将电极返厂维修。零点判断法:以纯度99.995%的氮气为校准介质进行校准后,参考极谱式溶氧电极电流信号表中零点电流的标准,判断DO电极的零点是否正常。若处于警告或报警范围,更换电极的电解液或膜后再重新校准,校准后若仍处于警告或警报范围,则需要将电极返厂维修。(极谱式溶氧电极电流信号表)五、电极在空气中的电流值异常电极在空气中的电流值指把电暴露在空气中的电流值,一般用绝·对值表示,不同类型的DO电极在空气中的电流值范围不同。详见电极使用说明书。空气中的电流值偏低,可能的原因及解决方法:① 铂阴极表面有氧化物质覆盖这种情况下,将内电极的头部对着光源观察阴极,可以看到阴极表面显露出黑色。可使用标号1000目以上的砂纸在铂丝头部轻轻打磨数次,至铂丝表面发亮即可。切不可过度打磨,否则会使内电极头部受损。② 铂阴极未能接触到溶氧膜检查溶氧膜是否旋紧到位,若未旋紧,则必须将膜旋紧到位,并旋紧膜保护套直至黑色密封圈看不到为止。检查溶氧膜膜片,如果有过度的突起,如下图示,使阴极不能接触到膜片,则必须更换溶氧膜。空气中的电流值偏高,可能的原因及解决方法原因:处理方法:电极极化不充分确认极化时间是否符合电极受到污损清洗电极,应采用去离子水,不能采用含乙醇的清洗液。电解液老化更换电解液膜老化或损坏更换膜电缆损坏更换电缆,不接电极时变送器应显示很低且稳定的电流值。变送器损坏更换变送器六、DO电极的保养使用过程中最容易发生因为膜的堵塞而导致测量不准或不稳的现象,这往往是微小离子在膜表面的附着造成的,这类堵塞一般仅凭肉眼是不易发现的。对这类污染,可将电极取下,用3%~5%的稀盐酸浸泡几个小时后再使用。电极较长时间不用时应将保护帽套好,放置在保护盒内保存。 希望以上的内容能对您的发酵提供一点帮助,如有问题可与我们联系,HOLVES将竭诚为您服务!注:本篇文章内容为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。

操作维护

2022.07.15

应用指南丨pH电极的日常维护与保养

发酵培养基的pH值,对微生物生长具有非常明显的影响,也是影响发酵过程中各种酶活的重要因素。因此,pH的监测与调节,于发酵过程而言十分重要。 发酵过程中通常是采用复合pH电极直接插入罐内发酵液的方式对pH进行实时监测。而高压高温的灭菌操作和发酵液的理化性质会对pH电极测量造成影响,所以正确的使用方法和日常的维护保养尤其关键。 1. 安装使用前的准备① 打开包装时,要仔细检查电极的pH敏感膜玻璃、隔膜(素烧陶瓷芯)和玻璃体是否存在机械损伤。② 取下盛液套并用纯水清洗电极顶部,然后用湿纸巾或者吸水纸轻轻擦干。注意不要摩擦pH敏感膜,以防增加响应时间。③ 将pH电极平缓移至垂直位置以防pH敏感膜玻璃球泡内存有气泡。如没有充满液体或存有气泡,应轻轻甩动电极使球泡内充满液体,直至没有气泡。④ 电极使用前可先在酸性缓冲液(pH4.01)中浸泡数分钟,用纯水冲洗玻璃球泡部分,再用吸水纸轻轻将玻璃球泡部分的水吸干,再在中性缓冲液(pH6.86或7.00等)中浸泡数分钟以活化电极,然后再开始校准。  2. pH电极两点校准操作将pH电极在标准缓冲液中浸泡10min,待测定数值稳定1min左右后,再依次进行pH电极的第1点标定和第二点标定。以HOLVES发酵罐为例:① 进行校准前,根据缓冲液类型进行参数选择:[GB]指使用的是符合GB/T27501-2011标准的缓冲液,一般使用的几种缓冲液pH值为4.00、6.86和9.18,其相对应的“稳定度”即“缓冲液的不确定度”通常选择±0.02pH。霍尔斯通常使用的是METTLER TOLEDO InPro3030系列pH电极,参数[MT_9]即对应其品牌的缓冲液,一般使用的缓冲液pH值为4.01、7.00和9.21,其“稳定度”需根据所使用的缓冲液型号进行选择。  ② 连接电极,并用纯水冲洗电极,冲洗后再用吸水纸轻轻吸干探头上的水。③ 将玻璃球泡部分浸没在第1种缓冲液(例pH=4.01)内(隔膜应完全浸没在缓冲液中),待标准值稳定后(30秒至60秒)点击第1点确认,第1点标定结束。  ④ 将电极从第1种缓冲液中取出,并用纯水冲洗电极,冲洗后再用吸水纸轻轻吸干探头上的水。⑤ 将玻璃球泡部分浸没在第二种缓冲液(例pH=9.18)内(隔膜应完全浸没在缓冲液中),待标准值稳定后(30秒至60秒)点击第二点确认,第二点标定结束,等待使用(建议时间不要太长)。  3. 电极校准时的注意事项① 校准时请注意采用新鲜的缓冲液;② 电极在缓冲液中放置1min后再进行后续操作;③ 冲洗电极后只能用柔软的吸水纸吸干水分,切勿摩擦pH敏感膜;④ 电极的校准周期根据不同的使用环境和精度要求而定,请在保证精度的前提下确定适当的校准周期;⑤ 由于pH电极探头及其易碎,所以在使用过程中切勿磕碰。 4. pH电极性能测试pH电极测定酸碱度法是依据能斯特(Nernst)方程原理来进行的,电极的电动势与pH值呈线性关系,一般用两种不同pH值的缓冲液进行标定,用来确定曲线的斜率。而通常所说的pH电极响应斜率,是指pH电极用来把电极的毫伏(mV)信号转换为pH值,它是通过不同缓冲液测得的电压差值,除以缓冲液差值得到的。这个斜率是判定电极寿命是否耗尽的一个重要指标。 (Nernst能斯特方程) 需要注意的是,由于斜率与温度呈正比关系,当溶液温度发生变化,根据能斯特方程,溶液的ΔE将随温度T呈线性变化,而电极是根据检测到的溶液电动势能换算成pH值的,所以必须进行温度补偿以抵消温度对测量结果的影响。  (斜率与温度呈正比关系)所谓温度补偿,是将电极在标定温度下(一般为25℃)得到的斜率按能斯特公式换算到当前温度下的斜率,从而得到当前温度下正确的pH值。主要用来修正由于标准缓冲液等标样在标定时的温度与实际样品溶液温度不同引起的偏差。HOLVES系列产品可以通过设备的温度电极测量到当前液体温度,然后通过自身软件计算后,显示经温度补偿后的pH值。所以,无论是校准还是性能测试,都需要确保设备的温度电极是工作状态。 斜率测试具体操作方法:① 把进行两点校准后的电极用纯水清洗,并用柔软的吸水纸吸干水分。② 按照上文校准时使用的方法调整参数与稳定度,下文以MT标准为例。③ 首先使用pH=7.00的缓冲液测定零点,并在显示屏上读出mV值。HOLVES标配的pH电极零点在6.5~7.5范围内,表示电极正常。④ 将电极清洗后,再插入pH=4.01(记作pH1)的标准缓冲溶液中,在显示屏上读出mV值(记作mV1)⑤ 将电极清洗后,再插入pH=9.21(记作pH2)的标准缓冲溶液中,在显示屏上读出mV值(记作mV2)⑥ 计算电极的斜率,即(mV1-mV2)/(pH1-pH2)⑦ 根据能斯特方程理想状态下(25℃)时,理想斜率为59mV/pH,即溶液每变化一个pH值,电极就产生59mv的电位变化。那么理想校正下,斜率应在59mV/pH左右。当斜率的值小于53mV/pH或者大于63mV/pH时,需要更换新的pH电极,所以当校正斜率在53~63mV/pH范围时,结果是可信的。  HOLVES系列发酵罐可直接读出电极所测液体的电压信号,并且如果电极出现问题或者安装、使用错误,pH校准界面下方会弹出电极不可用红色提示字样,方便客户了解电极的使用状态。 5. 电极的清洗① 一般性污染用水、0.1mol/L NaOH或0.1mol/L HCl清洗电极数分钟。② 油脂或有机物污染用丙酮或乙醇清洗电极数秒钟。③ 硫化物污染(隔膜发黑)用硫脲/HCl处理,将玻璃球泡部分浸泡在溶液中(隔膜应没入溶液中),直到隔膜无色(至少1小时),然后浸泡在3mol/L的KCl中至少12小时,完全冲洗并重新校准后可使用。④ 蛋白质污染(隔膜发黄)用胃液素/HCl处理,将玻璃球泡部分放入溶液中,确保隔膜浸没在溶液中(至少1小时),然后用蒸馏水冲洗、重新校准。  6. 电极的保存① 每个生产周期结束后,使用去离子水认真冲洗电极头与隔膜,绝不可使这些零件上的测量溶液变干。② 电极不可放在蒸馏水中保存,较长时间不用时,应当将其连同电极头与隔膜充分浸泡在3mol/L的KCI或9816/ViscolytTM电解液内。③ 电极不能长期干放,不能在表面附有干燥介质时贮存电极。如果因错误导致电极被干燥存放数日,应在使用之前将其浸泡在正常存储电解液内若干小时。④ 应时常检查连接器是否出现受潮迹象。如有必要,用去离子水或酒精彻底清洗,然后小心擦干。希望以上的内容能对您的发酵提供一点帮助,如有问题可与我们联系,HOLVES将竭诚为您服务!注:本篇文章内容及图片均为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。

操作维护

2022.07.01

答疑解惑丨关于Cla多联系统的几大疑问?

由于Cla系列发酵罐的模块化设计特点,使得它成为多联发酵罐的不二之选。而随着Cla多联系统发酵罐逐渐走入市场,许多疑问也随之产生,HOLVES 将用本篇文章为客户进行解答。(霍尔斯Cla系列发酵罐)(Cla多联系统呈现方式)疑问一:多联罐系统究竟如何连接?Cla多联系统是类似搭积木的方式,将功能模板与机箱、罐体进行联合。每个罐体的参数监测电极线与机箱连接,另外置交换机通过网线将每个机箱连接,进行数据传输、控制,由其中一台机箱配置14寸HMI进行总控。(Cla多联系统 连接示意图)疑问二:总线是什么?总线是一种描述电子信号传输线路的结构形式,是一类信号线的集合,是子系统间传输信息的公共通道。通过总线能使整个系统内各部件之间的信息进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。疑问三:Cla多联系统使用哪种控制网络?目前,在工控领域,应用最广泛的是工业以太网技术和工业现场总线技术。基于产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面的需要,我们的Cla多联系统选择了工业以太网总线技术中非常具有影响力的西门子PROFINET协议。在发酵罐多联系统中,总线交换机是所有机箱数据传输的媒介,交换机内部的CPU会在每个端口即每台机箱成功连接时,通过将物理地址(MAC)和端口对应,形成一张MAC表。在今后的通讯中,发往该地址的数据将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。疑问四:以太网总线设计的优点是什么?① 交换机有带宽很高的内部交换矩阵和背部总线,并且这个背部总线上挂接了所有的端口,通过内部交换矩阵,就能够把数据包直接而迅速地传送到目的机箱而非所有机箱,这样就不会浪费网络资源,从而产生非常高的效率。② 数据传输的安全程度非常高。③ 交换机的数据带宽具有独享性。在这样的前提下,在同一个时间段内,交换机就可以将数据传输到多个机箱之间。疑问五:多台Cla210单罐可以并联使用吗?Cla多联罐系统可以拆分为单罐使用吗?在这个问题的答案之前,需要知道单罐与多联系统的其中两个特殊性:① 单罐系统配置10寸触摸屏,多联系统配置14寸触摸屏,这个尺寸大小是根据其中的系统固定的,无法进行更改;② 单罐系统内置交换器,而多联系统还需要增设外置交换器用于数据的传输。单罐如何变成多联罐:如果客户购买了多台Cla210单罐系统,在后续的使用中希望把其改为多联系统使用,需要专业的工程师上门改装,另增设多联系统的14寸触摸屏总控,与一个外置的交换器进行数据传输。多联系统如何变为单罐:客户购买了多联系统后需要更换为单罐系统,需要联系HOLVES专业工程师,上门将每台机箱上增设10寸触摸屏,取消外置交换器,并将部分线路重新改装。综上,根据不同客户的不同需求,Cla系列都可以灵活适用,但必须要HOLVES专业的工程师进行操作。疑问六:多联系统功能界面与单罐功能界面的不同?多联罐的主控界面如下图所示,所有罐体的主要参数数据都会在总界面显示,方便监控。( 图例为Cla三联罐系统 主控界面 )需要单个进行参数细节调控或者其他功能,可以展开具体的单罐操纵界面,如图下所示。( Cla多联系统 控制选择界面 ) ( Cla单罐控制界面 )以上为霍尔斯Cla系列发酵罐,多联系统的相关问题解答,如有其他疑问,可与我们联系,霍尔斯将为您解答。

企业动态

2022.06.17

常见生物反应器桨叶类型及应用

在设计生物反应器中,桨叶的具有双重的作用,一方面转动的桨叶能够带动反应器内液体运动,进而实现液体内物质的混合,利于整个反应器内细胞吸收营养物质。另一方面桨叶转动导致流体内部速度梯度的形成,进而产生剪切力,当剪切力到达一定值时会造成细胞损伤,不利于细胞培养。桨叶的结构和转速决定了反应器内的混合效果和产生的剪切力大小,这两个因素往往互相矛盾,即混合效果好时产生的剪切力大,混合效果差时产生的剪切力小,如何在保证混合效果的情况下,使搅拌产生的剪切力最小是生物反应器桨叶设计的关键所在。 按照搅拌引起液体流动的状态可以将桨叶分为径向流桨叶、轴向流桨叶和混合流桨叶,径向流和轴向流,如下图所示。当液流从搅拌桨轴推向罐体内壁便形成径向流,当液流沿搅拌桨轴上下推动便形成轴向流,同理当搅拌桨带动液体既有径向流动又有轴向流动时便为混合流。  目前径向流桨叶的代表是Rushton桨叶现今Rushton搅拌桨已成为平叶或碟式涡轮搅拌桨的代称。这种搅拌桨的叶片是平的,并且沿搅拌轴垂直分布,在有挡板存在的时候可以自桨叶为界形成上下两个循环的流场,产生的剪切力较大,由于只是产生单向流,所以混合效果也较差,可处理料液的粘度范围最广,通常使用时转速范围为100~600rpm。基于以上优点,且气体吸收过程,圆盘的下面可以存住些气体,并使气体的分散更平稳,Rushton以及其他 Rushton类型的搅拌桨广泛用于对剪切力不敏感的需氧条件下细胞系培养,如酵母、细菌、植物细胞以及某些霉菌。轴向流桨叶的代表桨叶是螺旋搅拌桨也被称为推进式搅拌桨,如图所示。桨叶前面可为平面或凹面,但背面都是凹面。在旋转时使液体向前方呈轴向流排出,使之在罐内形成循环,用于产生轴向流。这种桨叶循环速度较高,但是循环量较大,搅拌时产生的剪切力较小,但其和径向流桨叶一样,均是产生的单向流,因此混合效果较差,常用于低粘度流体,常用转速范围为100~500rpm。此类桨式及推进式桨叶对气体吸收过程基本上不适用,只有在少量易吸收的气体或要求分散度不高时才能应用。它主要用于液-液体系的混合、使温度均一化、在低浓度固-液体系中防止淤浆沉降等或者某些特定的厌氧培养。混合流桨叶的代表是Elephant Ear桨叶该类型的桨具有与搅拌轴呈一定角度的平面桨叶,能同时产生轴向流和径向流。这种组合流能够实现较好的混合效果,而且产生的剪切力也较小,工作时的转速一般不高,为 1~100rpm左右,用于低粘度流体。当扇面宽度为120°、桨叶与轴间夹角为45°和桨叶直径与罐体内径比为1:3 时,Elephant Ear 桨叶流场混合性能较好,对细胞的损伤也较小,适于动物细胞的培养。   桨式搅拌器此类通常仅有两个叶片,是搅拌桨叶中最简单的一种,根据叶片的垂直或倾斜安装可分成径向流型和轴向流型。主要用于排出流是必要的场合,由于在同样的排量下,轴向流叶轮的功耗比径向流低,故轴向流叶轮使用较多。其主要用途为:在液-液体系用于防止分离和使温度均一;在固-液体系多用于防止固体沉降。      然而,桨式叶轮不适用于气液分散那样保持气体和以细微化为目的的操作。另外,由于其适合于制成大叶径,故也可用于高黏度液体的搅拌,这种场合为了促使液体上下交换,或者使用3~5层的多层叶轮,或者使用如下图所示的变形的桨式叶轮。对于低黏度液体,桨式叶轮的叶径与罐径之比为0.35~0.5,对于高黏度液体为0.65~0.9;使用的转速为20~100r/min。  上述内容就是几种常见生物反应器的桨叶类型及应用。更多专业知识,请继续关注霍尔斯,如有其他疑问可与我们联系,霍尔斯将为您解答。  需了解更多相关产品信息,可与我们联系。  ☎️ 致电:010-64919358         ✉️ 发邮:info@holves.com 注:本篇内容图片均为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。

参数原理

2022.06.01

正确的生物反应器灭菌步骤

在进行生物反应实验之前,对生物反应器进行灭菌操作是必不可少的环节。灭菌操作不到位,很容易使生物反应器在运作过程中对发酵产品造成污染,导致较大的损失。因此,找对灭菌的技巧很重要,接下来一起浅论对生物反应器进行灭菌的步骤。生物反应器的灭菌操作步骤 第一步:取下生物反应器的搅拌电机,平放于桌上,电机接口处用锡箔纸包好并用皮筋捆扎,防止灭菌过程脱落,以消除高压蒸汽灭菌时产生的高温蒸汽对电机接口的破坏。第二步:由罐上取下温度传感器,温度传感器不直接接触发酵液,无需灭菌。第三步:安装pH电极:    • pH电极与面板之间有橡胶圈保护;    • 务必拧紧电极的上下两个固定螺帽;    • pH电极电缆接口处用锡箔纸包好并用皮筋捆扎,防止灭菌过程脱落,影响电极性能;    • pH电极灭菌前要标定。 第四步:安装DO电极:    • DO电极与面板之间有橡胶圈保护;    • 务必拧紧电极的上下两个固定螺帽;    • DO电极电缆接口处用锡箔纸包好并用皮筋捆扎,防止灭菌过程脱落,影响电极性能;    • DO电极灭菌完后标定;    • 灭菌前要注意溶氧电极里头的电解液是否还有,没有则要进行添加。第五步:取下消泡或液位电缆线,将消泡或液位电缆插到底,灭菌后定位到所需要的高度后就不要再压下去,消泡电极的高度离液面约1.5cm处。第六步:依次拆下生物反应器上冷却水进、出水管和冷凝器上的进、出水管,拆下的同时要用夹子夹住拆下水管的接头处,以防水流出。第七步:从鲁尔接头处取下空气管,并用软管夹将进气口硅胶管夹紧,硅胶管与空气过滤器跟随玻璃罐一起灭菌,尾气口同样用软管夹夹紧后将硅胶管与尾气过滤器一起放入灭菌锅。第八步:四通补料管口可用硅胶管堵住,亦可连接补料瓶一同灭菌(补料瓶一端连接呼吸阀),依据工况进行处理(若连同补料瓶一同灭菌,进料端必须使用软管夹夹紧)。第九步:收获管、备用管口分别使用软管夹夹紧面板端。第十步:灭菌前需调整好搅拌叶的位置,下部搅拌叶尽量安装在搅拌轴底部,上部搅拌叶调整到所加发酵液的中间位置。第十一步:在灭菌前,将生物反应器的六个固定螺帽拧紧。第十二步:    • 灭菌前,火焰接种口一定要拧松,防止罐内外压强差太大炸罐;    • 通常高温高压灭菌121℃,20min(具体时间依培养基成分进行调整);    • 灭菌结束后,发酵罐体可能温度高,请勿直接触碰,等设备冷却,并佩戴防护手套后再进行操作;    • 灭菌结束后,第一时间拧紧火焰接种口,防止染菌。 上述内容就是对生物反应器进行灭菌操作的具体步骤。再次强调:在使用生物反应器之前对其进行灭菌这一步骤至关重要,可以有效防范使用生物反应器时不受微生物污染。  需了解更多相关产品信息,可与我们联系。  ☎️ 致电:010-64919358  ✉️ 发邮:info@holves.com 注:本篇内容图片均为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。

操作维护

2022.05.17

HOLVES新一代不锈钢发酵罐,全新发布!

作为Cla210之后推出的又一重磅新品,Su310系列实验室不锈钢发酵罐于本月正式面世,HOLVES (霍尔斯)再一次推陈出新,让产品见证品牌的力量!这款新一代不锈钢发酵罐于本月正式首发亮相,该系列是HOLVES在原HF-S标准系列发酵罐的基础上,针对固定用户群开发的一款适用实验室应用场景的特别系列。 Su310塑造质量        为解决不锈钢发酵罐笨重的难题,霍尔斯此次对罐盖及连接件采用精加工工艺,对比过去罐盖重量减负50%,同时整体造型选用不锈钢悬挂台架,底部安装滑轮,方便移动。 Su310革新突破       ●  设计师在概念阶段提出外悬背板方案,经过多次大胆尝试,完美解决了总动管路冗杂的问题。将管路集中放置背板安装,实现全隐藏设计。●  整体模块化,适配不同罐体诉求,无需更换控制器,更方便仪器的拆卸清洗和维护。同时支持2~8联多联扩展,灵活适配不同工况。●  舍弃传统的滤芯过滤器,采用一体式空气过滤器,为自动灭菌彻底扫清最 大障碍,全系标配自动灭菌。Su310稳定可靠        西门子SIMATIC-Smart系列原装处理器、配件均选用国内外知名品牌、原厂内嵌HF-Control V2.2控制系统,实现本地全操作,可外接可扩展,真正实现在设计、操控和性能上全面升级,打造出了一款革新级实验室不锈钢发酵罐。

新品

2022.04.02

新品发布!Cla210实验室发酵罐,即为经典!

HOLVES(霍尔斯)最 新研发的实验室经典发酵罐——Cla210系列产品,正式投入市场开始发售!作为行业创新者之一,霍尔斯不仅看重产品的性能与品质,更放眼产品的造型设计与操作体验。由此Cla210被打造研发,一款最 大范围适合实验室使用的发酵罐,全面解决您的繁琐问题。  造型:罐体环绕式主机柜        颇具设计感的独特造型,将罐体与控制主机融合,由繁至简,整体占据空间小,能更快速投入实验室使用,小巧的体积对于女性用户尤其友好。  操作:模块化设计语言        Cla210全系列出产原配霍尔斯第二代图形界面,我们整合客户与市场需求,通过需求梳理、需求分析、需求放大三个步骤,将功能模块化分区重组,打造出这款经典的Cla210产品,力争为所有用户带来更便捷、更灵活、更智能的使用感受。  多联:积木式多联系统        模块化设计理念使得Cla210系列是多联罐的最 佳呈现系统,通过搭积木的方式,轻松实现双联罐、三联罐、四联罐、五联罐和六联罐,以及更多的联罐系统,用户可以分开使用,也可以统控使用,对于需求不同的用户和场景极 具适应性与兼容性。   品质:保持霍尔斯以往的高品质        关键配件均采用国内外知名品牌,用最合适的方案打造完美产品。如需了解更多Cla210系列产品的相关信息,可与我们联系。

新品

2022.03.31

Holves第二代图形界面全新升级

UI升级之旅 - 带来视觉极 致享受      第 一 代图形界面诞生至今,HOLVES(霍尔斯)秉承着对产品提升的态度,结合用户的诉求,在2022年携手专业设计团队,重新定义传统的图形界面风格,基于更加轻量、简明的核心理念,打造出极 具视觉冲击力和实用性的第二代图形界面。升级的初衷是什么?        为了能更好的服务于用户,霍尔斯在第 一 代图形界面的基础上,对框架、布局、样式都进行了重构,不断打磨,从而为用户提升熟悉度及操作效率。升级的亮点是什么?        视觉升级:将数据可视化做到极 致,在使用中用户只需要通过简单地观察界面动态变化,便可以掌握关心的数据信息,从而最快速的做出后续操作。一目了然,减去繁琐步骤。        框架优化:各功能模块卡片化,只提取展示主要数据,主次分明。       在与专业团队合作设计的过程中,我们从市场、用户角度出发,对界面重新规划、梳理功能、选定风格色调,重新定义图形界面,全面改版升级以达到最 佳成果,真正意义上提高了视觉享受和使用体验。 霍尔斯在未来的产品研发过程当中,依然会坚持做到极 致与突破,为生物领域赋能。

企业动态

2022.03.31

Eu210高级发酵罐入驻武汉大学

        武汉大学(Wuhan University)简称“武大”,武汉大学是国家教育部直属重点综合性大学,是国家“985工程”和“211工程”重点建设高校,也是首批“双一流”建设高校。      Eu210系列是实验室高级发酵罐是霍尔斯研发团队最新一代的拳头产品,是为实验室专业用户开发的一款旗舰级发酵罐系统,使用SIMATIC -1200高端处理器,进口Watson-Marlow蠕动泵及主要部件。Eu21系列发酵罐拥有强大的计算能力,稳定的运行能力,高扩展性,能外接称重天平、尾气分析、ORP、生物量分析等,是一款实验室发酵用户研发深度使用的产品。      近日,霍尔斯与武汉大学签署了一份合同协议,Eu210实验室高级发酵罐成功入驻武汉大学,并得到老师们对国产发酵罐的高度认可。我们的工程师与老师们在现场进行了充分的交流沟通,对我们的设备使用、操作进行了详细的现场培训与讲解。在我们的技术小伙伴们的努力下,对于老师们提出的疑问均一一得到解决,两台Eu210发酵罐顺利交付!      另外,Eu210系列实验室发酵罐也承担着霍尔斯一项重要的研发任务:推出适配各进口品牌发酵罐的同类型控制器,目前已经针对性的测试NBS、Sartorius、Applinkon等知名品牌的罐体系统,并有了良好的进展。      相信在我们的研发团队的争取下,此项突破会给很多用户带来福音。

企业动态

2021.12.14

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北京霍尔斯生物科技有限公司

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