Automatizovaný iluminační kultivátor - mikrořasová sběrnice

0574006 - ÚVGZ 2023 RIV CZ cze L - Prototyp, funkční vzorek
Červený, Jan - Malaník, P. - Tinka, Jan - Drahanský, M.
Automatizovaný iluminační kultivátor - mikrořasová sběrnice.
[Automated illumination cultivator - microalgal interface.]
Interní kód: optimALga_bioreactor ; 2023
Technické parametry: Řídící elektronika bioreaktoru se skládá z řídícího počítače, základní desky a měřících modulů. Základní deska obsahuje elektroniku potřebnou k řízení osvětlení, motorů a teploty. Měřící moduly v rámci cyklů provádí měření parametrů kultivované suspenze řas a výsledná data jsou přeposílána do řídícího počítače. Funkčnost ověřena v laboratorním prostředí
Ekonomické parametry: 125 000,- Kč
Grant CEP: GA MPO(CZ) EG21_374/0026534
Institucionální podpora: RVO:86652079
Klíčová slova: microalgae biotechnology * bioreactor * cyanobacteria * fluorescence kinetics * iot * optimization * phenotypization * automation * industry 4.0
Obor OECD: Electrical and electronic engineering

Modulární mikrořasový kultivátor / bioreaktor určený pro kultivaci a sledování růstu řasových fenotypů. Základní konfigurace zařízení umožňuje regulaci teploty suspenze pomocí integrovaného Peltierova článku a řízení intenzity spektrálního složení osvitu. Kvalitu osvitu je pak možné ovlivnit jak nastavením parametrů osvitového panelu, tak snadnou výměnou modulárního panelu za panel osazený jinou konfigurací LED diod, což zvyšuje univerzálnost využití tohoto bioreaktoru a možnost nasazení pro různorodé aplikace nejen v oblasti světlocitlivých biologických systému, jakými jsou mikrořasy.

Zařízení také umožňuje výměnu optického měřícího modulu osazeného na straně zařízení, propojeného s kultivační kyvetou přes tzv. cirkulační modul. Základní konfigurace obsahuje fluorometr pro měření fluorescenčních kinetik a spektrometr pro měření optické hustoty a absorpce pigmentů. Zařízení je připraveno pro připojení rozšiřujícího modulu, který bude umožňovat měření excitačně-emisních spekter.

Vedle optických modulů a modulu termoregulačního mohou být připojeny přídavné peristaltické pumpy či měřící senzory, přes které je možné programaticky realizovat např. dávkování živin na základě měřených vlastností biologického systému.

Modular microalgal cultivator / bioreactor designed for cultivation and monitoring of algal phenotypes growth. The basic configuration of the device allows for temperature regulation of the suspension using an integrated Peltier element and control of the intensity and spectral composition of the illumination. The quality of the illumination can be influenced by adjusting the parameters of the illumination panel, as well as by easily replacing the modular panel with a different configuration of LED diodes, which increases the versatility of this bioreactor and its potential use in various applications, not only in the field of light-sensitive biological systems such as microalgae.

The device also allows for the exchange of an optical measurement module located on the side of the device, connected to a cultivation cuvette through a so-called circulation module. The basic configuration includes a fluorometer for measuring fluorescence kinetics and a spectrophotometer for measuring optical density and pigment absorption. The device is designed for connection to an expansion module that will enable measurement of excitation-emission spectra.

Additional peristaltic pumps or measurement sensors can be connected in addition to the optical modules and temperature regulation module, through which nutrient dosing based on measured properties of the biological system can be programmatically implemented.
Trvalý link: https://hdl.handle.net/11104/0344373