Przejdź do treści

Characterisation of litre-scale wave-mixed bioreactors using colourimetric method adaptation: Mixing performance, flow regime and scale change study

W artykule przedstawiono nową, wspomaganą komputerowo adaptację metody kolorymetrycznej do pomiaru czasu mieszania w jednorazowych, polimerowych zbiornikach do hodowli komórek o pojemności 2 i 10 litrów, stosowanych w bioreaktorze jednorazowego użytku z mieszaniem falowym. Bioreaktory tego typu stanowią nowoczesną i dobrze ugruntowaną grupę urządzeń wykorzystywanych do produkcji zaawansowanych i wartościowych produktów, głównie w sektorze biofarmaceutycznym. Innowacyjna adaptacja metody kolorymetrycznej obejmowała samodzielnie zaprojektowany system mocowania kamery cyfrowej w celu uzyskania wysokiej jakości obrazu kołyszącej się platformy bioreaktora oraz autorski algorytm do przetwarzania obrazu i analizy danych. Przedstawiono charakterystykę czasu mieszania oraz opisano wpływ parametrów operacyjnych na wydajność mieszania w zbiorniku 2-litrowym i 10-litrowym. Materiał filmowy dodatkowo przetworzono w celu pozyskania danych o kształcie powierzchni cieczy w trakcie ruchu oscylacyjnego i porównania stopnia rozwinięcia przepływu w obu analizowanych polimerowych zbiornikach do hodowli w zależności od wartości parametrów procesowych bioreaktora. Cennym wynikiem pracy jest opracowane równanie korelacyjne do przewidywania wartości parametrów procesowych bioreaktora, przy których wartość czasu mieszania w zbiornikach o obu pojemnościach jest taka sama. Praca stanowi rozszerzenie obecnie dostępnych technik eksperymentalnych stosowanych w bioreaktorach z mieszaniem falowym oraz daje potencjał rozwoju zaprezentowanych równań modelowych na inne istotne parametry procesowe, takie jak objętościowy współczynnik wnikania masy.

Artykuł:

Chemical Engineering Journal

Autorzy z PW:

Kamil Wierzchowski, Maciej Pilarek, Mateusz Bartczak

Dyscyplina:

Rok wydania: