LAMBDA MINIFOR Labor-Tischfermenter und Bioreaktor

LAMBDA MINIFOR Labor-Tischfermenter und Bioreaktor
LAMBDA MINIFOR
Fermenter und Bioreaktor
BENUTZERHANDBUCH
LAMBDA Laborgeräte
Dr. Pavel Lehky
Imfeldsteig 12
CH-8037 Zürich
LAMBDA CZ s.r.o.
Lozibky 1
CZ-61400 Brno
Tschechische Republik
Schweiz
Tel/Fax: +420 545 578 643
Tel/Fax: +41 44 450 20 71/72
Hotline: +420 603 274 677
www.lambda-instruments.com
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
2
LAMBDA MINIFOR, der Fermenter und Bioreaktor
für das Labor
Der MINIFOR ist ein Laborfermenter und Tisch-Bioreaktor, der für Arbeitsvolumen von 35ml bis
über 6 Liter konzipiert wurde. Alle wichtigen Parameter der Kultur können gemessen und
geregelt werden. Die Bedienung ist logisch und einfach aufgebaut.
MINIFOR nimmt nur eine minimale Tischfläche in Anspruch (etwa ein A4 Blatt). Beliebig viele
Geräte können nebeneinander gestellt und so mit minimalem Bedienungsaufwand mehrere
Versuche parallel durchgeführt werden. Das ist besonders vorteilhaft für Ihre Optimierung der
Wachstumsparameter (pH, pO2, Temperatur), Medienoptimierung (C- und N-Quelle,
Spurenelemente, Aminosäuren usw.) Ihrer Biotransformationen und Bioreaktionen, aber auch
für reguläres Screening.
Jeder Reaktor wird durch einen Mikroprozessor kontrolliert und kann individuell über die
Tastatur an der Frontplatte kontrolliert werden. Die Soll- und Ist-Werte aller Parameter sind
gleichzeitig auf der Anzeige sichtbar (kein Umblättern oder Scrolling). Sie können den
MINIFOR aber auch über Ihren PC bedienen. Mit der Fermentationssoftware FNet oder SIAM
können ein einzelner MINIFOR oder mehrere Reaktoren von einem PC gesteuert und sämtliche
Daten auf Ihrem PC gespeichert, bearbeitet und übersichtlich dargestellt werden.
Um den Preis des MINIFOR tief zu halten, wurden mehrere Innovationen eingeführt:
•
Die Kulturgefässe (0.3, 0.4, 1, 3 und 7L) sind mit Glasschraubverbindungen mit Silikon
Multipunkt-Dichtungen versehen. Sie garantieren die Sterilität und lassen sich sehr
einfach montieren. Der Fermentor MINIFOR ist dadurch in Rekordzeit einsatzbereit (siehe
auch das Installationsvideo: http://www.lambda-instruments.com/?pages=video#fermentor).
•
Anstelle des üblichen Propellerrührers (mit der kontaminationsanfälligen mechanischen
Kupplung) oder eines Magnetrührers wurde beim MINIFOR ein Vibromischer eingesetzt.
Seine Bewegung verursacht ein intensives Durchmischen und die optimale Begasung des
Mediums (kein Luftstau) bei zugleich niedrigen Scherkräften. Die biomimetischen
elastischen Fischschwanz-Rührplatten garantieren eine maximale Mischeffizienz und
dies völlig ohne Schnittkanten.
•
Zur Erwärmung und Temperaturkontrolle dient ein Infrarot-Strahler mit GoldschichtReflektor, der unter dem Glasgefäss installiert ist. Die Wärmestrahlung wird durch das
Medium sanft und regelmässig absorbiert. Damit wird die lokale Überhitzung der Kultur
an der Oberfläche von Heizstäben oder Heizmatten vermieden und hohe Kosten wie bei
Doppelmantelgefässen mit Wasserkreislauf eingespart. Die freie Oberfläche des Gefässes
erlaubt eine einfache Kühlung des Mediums durch die Raumluft.
•
Durch die moderne Mikroprozessortechnologie kann die gesamte Elektronik unter der
Frontplatte des Laborfermenters/Bioreaktors untergebracht werden. MINIFOR ist dadurch
im Konkurrenzvergleich einzigartig kompakt, ohne an Parameteroptionen einzubüssen.
•
Anstelle eines teuren Reaktordeckels aus rostfreiem Stahl wurde für MINIFOR ein
hochwertiger Kunststoff verwendet (durch eine Silikonkappe von der Kultur getrennt). Die
Reaktorkonstruktion sieht ein Minimum an Verbrauchsmaterial vor. Im Gegensatz zu
herkömmlichen Reaktordeckeln sind bei MINIFOR keine zeitaufwendig zu ersetzende ORinge oder teures Ersatzmaterial eingebaut.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
3
LAMBDA Laboratory Instruments ist der Konstrukteur and Hersteller spezieller Laborgeräte
hauptsächlich für die Biotechnologie und mikrobiologische F&E:
LAMBDA MINIFOR – innovativer und kompakter Laborfermenter und -bioreaktor
LAMBDA OMNICOLL – Fraktionssammler mit neuem Konzept für eine unbegrenzte Anzahl
Fraktionen
LAMBDA PRECIFLOW, MULTIFLOW, HIFLOW und MAXIFLOW – Peristaltische Pumpen –
praktisch, präzise und handgross
LAMBDA SAFETY DOSER – erlaubt die automatische Zugabe von rieselfähigen Feststoffen
ohne Polylöffel (GLP, GMP). Sicherer Umgang mit gefährlichen Materialen.
LAMBDA VIT-FIT - vielfältig einsetzbare Spritzenpumpe – programmierbar in beide
Schubrichtungen für Mikrospritzen bis hin 150ml-Spritzen ohne den Einsatz zusätzlicher
Adapter
LAMBDA MASSFLOW ist präzise Messung und Regelung des Gasflusses mit optionaler
Datenaufzeichnung
LAMBDA PUMP-FLOW INTEGRATOR – erlaubt die Aufzeichnung und Visualisierung der
Fördervolumen als Funktion der Zeit
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
4
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS.................................................................................................................4
1. HINWEISE UND WARNUNGEN FÜR DEN ERFOLGREICHEN EINSATZ DES LAMBDA
MINIFOR LABORFERMENTERS UND BIOREAKTOR-SYSTEMS ..............................................6
1.1
HANDHABUNG DES GLASGEFÄSSES ................................................................................................... 6
1.2
STERILITÄT ...................................................................................................................................... 7
1.3
ANSCHLUSS VON ZUSÄTZLICHEN LAMBDA PUMPEN AN DAS MINIFOR FERMENTER- UND
BIOREAKTORSYSTEM ................................................................................................................................... 7
1.4
VERSCHIEDENES .............................................................................................................................. 7
2. FERMENTER-EINSTELLUNGEN ............................................................................................8
2.1
ERSTE SCHRITTE ............................................................................................................................. 8
2.2
SONDENKALIBRIERUNG ................................................................................................................... 10
2.2.1
Eichung der pH-Sonde ......................................................................................................... 10
2.2.2
Eichung der pO2-Sonde ........................................................................................................ 11
2.2.3
Eichung des X-Kanals .......................................................................................................... 11
2.2.4
Eichung der optionalen REDOX-Sonde ............................................................................... 12
2.3
EINGABE DES SOLL-WERTS UND DER ALARMWERTE ........................................................................ 12
2.3.1
Eingabe der Werte für die automatische Temperaturregelung ............................................ 12
2.3.2
Eingabe der Werte für die weiteren Parameter .................................................................... 12
2.3.3
Eingabe der Werte für die pO2 Regelung oder den Gasdurchfluss ...................................... 13
2.4
START/STOP-TASTE “R”.............................................................................................................. 13
3. VORBEREITUNG UND STERILISATION DES REAKTORGEFÄSSES ...............................13
3.1
GEFÄSSHALTERUNG ....................................................................................................................... 13
3.2
VORBEREITUNG DER BEGASUNGSLINIE ............................................................................................ 13
3.3
MONTAGE DES BELÜFTUNGS- UND MISCHSYSTEMS .......................................................................... 15
3.4
MONTAGE DES PELTIER-KÜHLERS FÜR DAS MEDIUM ........................................................................ 20
3.5
MONTAGE DER ABLUFTLINIE MIT ABLUFTKÜHLER.............................................................................. 20
3.6
MONTAGE DER FLÜSSIGKEITSANSCHLÜSSE (ZUGABEN / ENTNAHMEN) .............................................. 20
3.6.1
Montage der Sterilfalle.......................................................................................................... 21
3.7
MONTAGE DES ÜBERDRUCK-SICHERHEITSVENTIL ............................................................................ 21
3.8
MONTAGE DER SONDEN ................................................................................................................. 21
3.9
STERILISATION ............................................................................................................................... 22
4. START DER FERMENTATION..............................................................................................23
4.1
4.2
ANSCHLÜSSE ................................................................................................................................. 23
START DES FERMENTERLAUFS ........................................................................................................ 26
5. PRAKTISCHE HINWEISE......................................................................................................26
6. SICHERHEITSMASSNAHMEN .............................................................................................27
7. TECHNISCHE DATEN ...........................................................................................................27
8. ZUBEHÖR (OPTIONAL) ........................................................................................................28
9. GARANTIE .............................................................................................................................29
10. ANHANG ................................................................................................................................30
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
ÜBERDRUCK-SICHERHEITSVENTIL ............................................................................................... 30
KOMBINIERTE PH-TEMPERATUR SONDE ....................................................................................... 32
PO2 SONDE: STERILISIERBARER SENSOR FÜR DIE MESSUNG VON GELÖSTEM SAUERSTOFF (DO)... 35
DO SONDE: ANLEITUNG ZUM ELEKTROLYT- UND MEMBRAN-MODUL-AUSTAUSCH .......................... 37
STERILE PROBEENTNAHME ......................................................................................................... 39
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
5
10.6
SAUERSTOFFSÄTTIGUNG IN WASSER ........................................................................................... 41
10.7
ELEKTRONISCHE PELTIER KÜHLSCHLEIFE FÜR LAMBDA MINIFOR LABORFERMENTER &
BIOREAKTOR ............................................................................................................................................. 43
10.8
LAMBDA REDOX-POTENTIALMESSUNG ..................................................................................... 47
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
6
1. HINWEISE UND WARNUNGEN FÜR DEN ERFOLGREICHEN EINSATZ
DES LAMBDA MINIFOR LABORFERMENTERS UND BIOREAKTORSYSTEMS
1.1 Handhabung des Glasgefässes
Glas ist noch immer das beste Material für Bioreaktorgefässe. Es gibt weder SchwermetallIonen, wie die Stahlgefässe, noch polymerisierte Chemikalien, wie die Kunststoffgefässe, ins
Medium ab. Deshalb liefert LAMBDA ausschliesslich Glasgefässe.
Glas ist zerbrechlich. Behandeln Sie das Bioreaktorgefäss besonders bei der Reinigung mit
äusserster Vorsicht. Zum entfernen von Schmutz werden Bürsten und Detergenzien verwendet.
Schützen Sie die Glasoberfläche vor Kratzern durch Sand oder andere harte Materialien.
Achten Sie besonders auch darauf, dass Glasteile wie die Seitenhälse des Reaktorgefässes
abgebrochen werden können. Erhöhen Sie deshalb die Gleitfähigkeit der Oberflächen beim
Einfügen der Sonden, Kühlschleife, Anschlüsse usw., indem Sie die Teile und ihre SilikonDichtungen mit destilliertem Wasser benetzen.
Legen Sie auch jeweils eine metallene Unterlegscheibe unter jeden Schraubverschluss, um die
Schraubkraft zu reduzieren. Verwenden Sie keine grosse Kraft zum Anschrauben der
Schraubverschlüsse. Es ist nicht notwendig und würde nur die Seitenhälse beschädigen.
Zum Entfernen der Silikonstopfen und Elektroden können Sie auch ein oder zwei Tropfen
destilliertes Wasser als Gleitmittel zwischen die Dichtung und die Glaswand geben. Während
des Rausziehens bewegen Sie die Sonde leicht zu den Seiten.
Installieren Sie immer das Überdruck-Sicherheitsventil auf das Reaktorgefäss! Dadurch
wird ein Druckaufbau im Gefäss verhindert, der durch Ausschäumung / einen verstopften
Abluftfilter entstehen könnte.
Es wird dringend empfohlen, eine Sicherheitsflasche zwischen dem Bioreaktorgefäss und dem
Abluftfilter zu installieren. Führen Sie die Abluft auf den Boden der Sicherheitsflasche. Geben
Sie zudem ein wenig Antischaummittel auf den Boden in der Sicherheitsflasche, das reduziert
die Schaumbildung und der Schaum wird nicht zum Stutzen am Flaschendeckel führen, wo der
Abluftfilter installiert ist.
Heizen Sie nie ein leeres Reaktorgefäss! Die Wärmestrahlung wird durch die Glaswand
absorbiert und ohne Flüssigkeit im Innern des Gefässes, würde die Temperatur des Gefässes
ansteigen. Die thermischen Ausdehnungen in diesem Fall würden zum Glasbruch führen.
Alle Glasteile sind prädestiniert im Laufe der Zeit zu brechen. Wenn der Bruch nur die
Seitenhälse beschädigt, kann ein Glasbläser dies meist reparieren. Bitte kontaktieren Sie uns
für weitere Informationen.
Im Folgenden sind besondere Sicherheitsmassnahmen für das 0.3 L Gefäss beschrieben:
Das kleine 0.3 L Doppelmantelgefäss darf nur mit Wasser gefülltem Doppelmantel beheizt
werden. Die Schlauchanschlüsse des gefüllten Doppelmantels werden mit einem
Silikonschlauch verbunden, womit das System geschlossen ist.
Falls Sie das kleine 0.3 L-Reaktorgefäss verwenden, kann die automatische TemperaturRegelung zu Beginn leicht überschiessen. Deshalb ist es ratsam, beim Aufheizen des Gefässes
einen Sollwert zu wählen, der 4°C unter der gewünschten Temperatur liegt. Sobald diese
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
7
Temperatur erreicht und stabil ist, können Sie den eigentlichen Sollwert eingeben. Dieses
Vorgehen ist zeitsparend. Falls Zeit keine Rolle spielt, können Sie auch direkt den gewünschten
Sollwert einstellen.
Der Doppelmantel des 0.3L-Gefässes ist eigentlich nicht als Kühlmantel vorgesehen, sondern
einzig zur Pufferung des Energieeintrags, um auch kleinste Arbeitsvolumen genau regeln zu
können. Sie können den Doppelmantel allerdings zur schnellen Kühlung Ihres Mediums
verwenden, indem Sie ein zirkulierendes Thermostatbad mit Kühlwasser oder anderer
Kühlflüssigkeit anschliessen. In diesem Fall müssen Sie die Heizung desaktivieren, indem
Sie einen sehr niedrigen Sollwert für die Temperaturregelung vorgeben (z.B. 10 °C).
1.2 Sterilität
Wenn nötig können die Kanülen und/oder Sonden durch ziehen an den neuen Füllstand
angepasst werden. Dank der Mehrfachdichtung der Silikonstopfen gibt es dabei praktisch keine
Kontaminationsgefahr. Allerdings sollten Sie die Sonde oder andere Einsätze nach der
Sterilisation niemals ins Gefäss hinein drücken! Damit würden Sie die Kontaminationsgefahr
erheblich erhöhen.
Falls Sie aus unvermeidlichen Gründen Abflammen würden, beachten Sie dass LAMBDA
Doppeldichtungen aus PEEK-Verbindungen bestehen, d.h. temperaturbeständig bis zu 300°C
sind (und bei 340 °C schmelzen.)
1.3 Anschluss von zusätzlichen LAMBDA Pumpen an das MINIFOR
Fermenter- und Bioreaktorsystem
Alle LAMBDA Pumpen können an MINIFOR angeschlossen werden. Dabei werden sie von der
zentralen Stromversorgung des Fermenters mit dem Anschlusskabel (Art.-Nr. 4810, mit 8poligen Steckern) gespeist. Das Anschlusskabel besitzt gleichzeitig auch die RS-485 Linie zur
Signalübertragung.
Alle LAMBDA Pumpen sind polyvalent und können unabhängig vom Laborfermentor MINIFOR
verwendet werden. In diesem Fall müssen Sie eine separate Stromversorgung mit dem
Stromkabel Art. Nr. 4820 oder 4821 vornehmen.
Pumpen und zusätzliche MASSFLOW Gasdurchflussregler, die mit MINIFOR mit einer RS485 Linie verbunden sind, dürfen nicht gleichzeitig durch eine externe Stromversorgung
gespeist werden.
Die verwendete 12V-Spannung der externen Stromversorgung und die MINIFOR
Stromversorgung stimmen nicht genau überein, wobei Strom von einem Instrument zum
anderen fliessen könnte. Das führt zu Problemen bis hin zur Schädigung der Instrumente. Falls
so eine Verbindung unabkömmlich wäre, so ist eine Diode für das Stromversorgungsgerät
nötig.
1.4 Verschiedenes
Die pO2 Elektrode verfügt über einen etwas grösseren Durchmesser als die pH Sonde. Es ist
daher wichtig, die FARBIGEN Silikonstopfen als Dichtung für die pO2 Elektrode und die
durchsichtigen Silikonstopfen als Dichtung für die pH Sonde zu verwenden.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
8
Während der Montage der Rührachse ist darauf zu achten, die Enden der pH Sonde und der
pO2 Elektrode nicht zu berühren.
Sowohl die pH also auch die pO2-Sonde können auf Grund Ihrer Verstärkerimpedanz als
Antenne für alle möglichen Arten von Elektrosmog in Ihrem Labor fungieren. Deshalb
schliessen Sie wenn immer möglich das Erdungskabel an die Kanüle für die Probenahme an,
die ins Medium eingetaucht ist. Diese Erdung führt zu einem stabilen Signal der pH Sonde und
pO2 Elektrode.
Autoklavieren Sie nie ein Kabel oder die elektrischen Geräte, denn diese würden dadurch
zerstört werden.
Aus Sicherheitsgründen ist der MINIFOR Laborbioreaktor / -fermenter mit einem
Flüssigkeitssensor unter dem Reaktorgefäss ausgestattet. Wenn Flüssigkeit in den
vergoldeten IR-Strahler (Infrarot-Strahler) dringt, wird die Heizung ausgeschaltet und der Alarm
(_) erscheint auf dem Display. Reinigen Sie die ausgetretene Flüssigkeit mit destilliertem
Wasser und trocknen Sie das Teil mit einem sauberen weichen Tuch, womit Kratzer an der
vergoldeten Schicht verhindert werden. Der Flüssigkeitsalarm wird dann ausgeschaltet.
Zögern Sie nicht, LAMBDA für weiter Informationen und Hilfe anzufragen.
2. FERMENTER-EINSTELLUNGEN
2.1 Erste Schritte
Die Inbetriebnahme besteht aus der Eingabe der Anfangsbedingungen und der Kalibrierung der
Sonden.
Bringen Sie das Netzkabel an die Rückseite des MINIFOR an, und stecken Sie es ans
Stromnetz an (100–230 V / 50–60 Hz). Die LED-Anzeige an der Frontseite leuchtet gelb auf.
Die Anzeige gibt die zuletzt verwendeten Parametereingaben wieder.
Abbildung 1
Frontseite des MINIFORs mit Bedienungsfeld (Anzeige Kalibrierung)
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Abbildung 2
Bedienungsanleitumg
9
Rückseite des MINIFORs mit Anschlüssen
Bedien- und Anzeigefeld
Der MINIFOR besitzt drei Zustände:
• Standby (Bereitschaft): Die LED-Anzeige ist gelb und das Display zeigt die zuletzt
eingegebenen Parameter. In diesem Zustand werden alle Messungen, Soll- und
Alarmwerte gelesen und angezeigt, die Regelung ist aber ausgeschaltet. Standby ist der
Zustand, der nach dem Einschalten des Gerätes (oder nach dem Ausschalten der
Regulierung) erscheint.
• Operation (Arbeitszustand): Durch Drücken der Taste R wird die Regelung aktiviert
und die LED wechselt auf grün.
• Calibration (Kalibrierzustand): Durch Drücken der Taste C wird die Kalibrierung von
pH, pO2 und dem Parameter X oder abhängig durch Ihre Wahl mit dem Cursor die
Adresszuweisung für die PC-Steuerung gestartet. Die LED-Anzeige ist gelb und
Regelung ist bis auf die zuvor eingegebene Mischfrequenz ausgeschaltet. (Die
Mischung ist aktiviert, um die schnelle Kalibrierung der pO2 Sonde zu ermöglichen).
Funktionstasten:
R-Taste:
C-Taste:
Umschaltung von Standby (Bereitschaftszustand) auf Operation (Arbeitszustand)
oder umgekehrt.
1. Umschaltung von Standby (Bereitschaftszustand) auf Calibration (Kalibrierzustand)
2. Wenn das Gerät im Kalibrierzustand ist, wird die C-Taste als Eingabetaste
verwendet, um den Kalibrierungswert zu speichern.
Pfeiltasten:
•
Durch Drücken der Pfeiltasten wird der Kursor auf der LED-Anzeige aktiviert. Der Kursor
wird als Blinken der aktivierten Ziffer gekennzeichnet.
•
Falls der Kursor bereits aktiviert ist, wird durch Drücken der Pfeiltaste der Kursor in die
entsprechende Richtung bewegt.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
•
Bedienungsanleitumg
10
Wenn ein Wert mit der Zahlentaste eingegeben wurde (z.B. ein Kalibrierungswert), wird
mit der Links-Pfeiltaste ◄ der Wert gelöscht, um ihn erneut (korrekt) eingeben zu
können. Alle anderen Pfeiltasten (►▲▼) speichern den eingegebenen Wert und lassen
den Kursor in die entsprechende Richtung weiterwandern.
Der Kursor wird automatisch desaktiviert, wenn keine Zahlen- oder Pfeiltasten während
15 Sekunden gedrückt wurden.
Zahlentasten:
•
Wenn der MINIFOR über die RS-Linie, z.B. über einen PC gesteuert wird, sind die
Zahlentasten blockiert, um fälschlich betätigten Eingaben vorzubeugen.
Eingabeänderung:
Plazieren Sie den Kursor auf den gewünschten Parameter. Geben Sie den Wert mit Hilfe
der Zahlentasten ein. Die Werte werden ohne Dezimalzeichen eingegeben. Z.B. 9.00
wird als 900 eingegeben. Die Links-Pfeiltaste erlaubt die Korrektur des aktuellen Wertes.
Alle anderen Pfeiltasten dienen als Eingabetaste zur Speicherung des Wertes.
Die Eingabeänderung wird unabhängig vom Betriebsmodus jeweils auf die gleiche Art
betätigt.
2.2 Sondenkalibrierung
2.2.1 Eichung der pH-Sonde
Die Kalibrierung der pH-Sonde ist eine Zweipunktkalibrierung, die mit Hilfe von zwei
Eichlösungen durchgeführt wird. Dazu verwenden Sie für den Bezugspunkt die Pufferlösung pH
7.0 und eine zweite Pufferlösung in Ihrem Arbeitsbereich (meist pH 4.0 für Versuche mit
Mikroorganismen und Zellen).
•
Im Standby (Bereitschaftszustand) drücken Sie die Taste C, um auf Calibration
(Kalibrierungszustand) zu wechseln.
•
Bewegen Sie nun mit Hilfe der Pfeiltasten den Kursor auf die Kolonne des zu
kalibrierenden Parameters.
Geben Sie den Wert für den ersten Eichpunkt (z.B. pH 4.0) in der zweiten Reihe als
Sollwert (SET VALUE) ein. Drücken Sie die Rechts-Pfeiltaste ► als Eingabetaste. Der
Wert wird nun in der unteren Reihe angezeigt.
Spülen Sie die pH-Sonde mit E-Wasser (entionisiertem Wasser / destilliertem Wasser)
und tupfen Sie die Restflüssigkeit mit einem faserfreien Tuch von der Sonde ab.
Stellen Sie nun die Sonde unter leichtem Schwenken in die erste Eichlösung mit dem
entsprechenden pH bis der Messwert (ACTUAL) sich stabilisiert hat. Dann drücken Sie
die Taste C.
•
•
•
•
Wie bereits oben für den ersten Eichpunkt beschrieben gehen Sie auch für die Eichung
des zweiten Eichpunkts mit der zweiten Eichlösung, der Pufferlösung pH 7.0 vor.
•
Wurde die pH-Kalibrierung richtig durchgeführt erscheint auf dem Display die Nachricht
„OK“.
•
Die pH-Eichung ist beendet. Kontrollieren Sie nun die Eichung, indem Sie die
Eichlösungen (Puffer pH 4.0 / Puffer pH 7.0) messen.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
•
Bedienungsanleitumg
11
Die Kalibrierung kann jederzeit durch das Drücken der Taste R unterbrochen werden.
Wenn die Kalibrierung unterbrochen wird, dann bleiben die Werte der letzten
Kalibrierung unverändert.
Es ist wichtig, dass die beschriebene Reihenfolge eingehalten wird! Ansonsten muss die
Kalibrierung erneut durchgeführt werden
Durch die Betätigung der Taste R wird vom Kalibrierungszustand zurück in den Standby
(Bereitschaft) gewechselt.
Durch erneutes Drücken der Taste R wird vom Standby (Bereitschaft) in den Operation
(Arbeitsmodus) gewechselt.
MELDUNGEN
„OK“ - das Kalibrieren wurde erfolgreich durchgeführt
„err0“ - Sie haben dieselbe Eichlösung für beide Eichpunkte benutzt
„err1“ - Sie haben denselben Eichwert für beide Eichpunkte eingegeben
Siehe Kapitel 10.2 für weitere Information zur richtigen Handhabung der pH- und
Temperatursonde.
2.2.2 Eichung der pO2-Sonde
Der Ablauf der Kalibrierung der pO2 Elektrode verläuft ähnlich zu derjenigen der pH Sonde
(auch eine Zweipunktkalibrierung):
• Nullwert
Stecken Sie die pO2-Sonde aus. Der Strom der amperometrischen Clark-Sonde fällt
dadurch auf Null, was das Signal für den 0-Wert der Sauerstoffkonzentration simuliert.
oder:
Anstelle der beschriebenen Methode, können Sie auch eine 5%ige wässrige Lösung von
Na2SO3 zur Eichung des Nullwertes vor der Sterilisation nehmen.
•
Maximale Sättigung
mit Sauerstoff angereichertes Wasser oder Medium ist die Eichlösung für den zweiten
Eichpunkt. Die gesättigte Sauerstoffkonzentration in mg gelöstem Sauerstoff pro Liter
Wasser bei korrespondierender Temperatur können Sie in der Tabelle in Kapitel 10.6
„Sauerstoffsättigung in Wasser“ ablesen.
Beachten Sie, dass Sie die Eichung der pO2-Sonde nach der Sterilisation wiederholen – dann
werden für die 0-Wert-Eichung das pO2 Kabel kurz abnehmen.
2.2.3 Eichung des X-Kanals
Anders als bei den anderen Parametern, können Sie beim X-Kanal auswählen, ob das
Stellglied (z.B. die Pumpe) bei Überschreitung oder bei Unterschreitung des Sollwerts aktiviert
werden soll. Die Richtung UP (nach oben) oder DOWN (NACH UNTEN) ist durch Betätigung
der jeweiligen Pfeiltaste wählbar.
Die akzeptierte Signalstärke liegt dabei zwischen 0 und 10 V DC.
• Falls das Signal unter 0 V liegt (für z.B. falsche Verpolung), erscheint auf der Anzeige
das Zeichen _ links vom Ist-Wert des Parameter X.
• Falls das Signal die Spannung von 10 V überschreitet, erscheint das Zeichen ^ links
vom Ist-Wert des Parameter X.
• Wenn das Signal im korrekten Bereich 0 – 10 V liegt, ist kein Zeichen an jener Stelle zu
sehen.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
12
Der X Kanal (auch freier Parameter X genannt) kann z.B. für das Waagemodul (optional)
während der kontinuierlichen Fermentation eingesetzt werden. Das Waagemodul wird an die
Buchse „X“ angeschlossen und erlaubt so das gewünschtes Gewicht konstant zu halten,
während eine LAMBDA Peristaltikpumpe (an die „PUMP X“ Buchse angeschlossen) als
Stellglied dient.
Temperatursonde, Gasflussmesser und die Mischfrequenz werden nicht vom Anwender
kalibriert. Die Ist-Werte sind garantiert und werden elektronisch gesteuert.
2.2.4 Eichung der optionalen REDOX-Sonde
Siehe Kapitel 10.8 LAMBDA REDOX-Potentialmessung.
2.3 Eingabe des Soll-Werts und der Alarmwerte
2.3.1 Eingabe der Werte für die automatische Temperaturregelung
Benutzen Sie die Pfeiltasten, um den Kursor auf das Feld für die Eingabe des Soll-Wert der
Temperatur zu setzen (SET °C, zweite Reihe, erste Kolonne). Geben Sie den Soll-Wert für die
Temperatur ein (der Wert in der ersten Reihe und ersten Kolonne zeigt den Ist-Wert der
Temperatur an und kann nicht durch die Tastatur geändert werden)
Bewegen Sie den Kursor auf das Feld der minimalen Temperatur (ALARM LOW). Geben Sie
den gewünschten Wert für die minimale Temperatur, bei deren Unterschreitung das Programm
einen Alarm anzeigen soll. Unterschreitet der gemessene Ist-Wert diese minimale Temperatur
wird der Alarm aktiviert und auf dem Display erscheint ein Stern * links des entsprechenden
Wertes.
Bewegen Sie den Cursor mit Hilfe der Pfeiltaste auf das Feld der maximalen Temperatur
(ALARM HIGH). Geben Sie den gewünschten Wert ein. Wenn die Temperatur diesen Wert
übersteigt wird ein Alarm aktiviert und der überschrittene Wert wird auf dem Display mit einem
Stern * hervorgehoben.
2.3.2 Eingabe der Werte für die weiteren Parameter
Die anderen Parameter werden analog zur Einstellung der Temperaturwerte eingegeben.
Bemerkungen:
•
•
•
•
Wenn der Kursor das Feld verlässt (Rechts- / Hinauf- oder Hinunter-Pfeiltaste - ►▲▼)
wird der geänderte Wert automatisch gespeichert
Bei der Aktivierung des Alarms ist ein kontinuierliches 12V Signal am Alarmausgang.
Das Signal ist hilfsreich für die Alarmumleitung zu einem anderen Platz, z.B. über das
Telefon oder zur Aktivierung einer Probenahme mit Hilfe des OMNICOLL
Probensammlers. Solche Proben können zur Klarstellung der Alarme während
unbeobachteten Fermentationen beitragen.
Der Alarm ist nicht aktiviert, wenn vorher der ALARM LOW auf 0.0 oder 0.00 gesetzt
wurde. Das verhindert Alarme von nichtbenutzten Funktionen wie z.B. dem Parameter
X. (Der Alarm wird aktiviert durch die Eingabe für ALARM LOW z.B. von 0.01)
Für die Funktion (MIX) kann nur der gewünschte Wert eingegeben werden. Der Ist-Wert
entspricht automatisch dem Soll-Wert, weil die Mischfrequenz durch die Elektronik
präzise gesteuert/geregelt wird und keine Abweichung möglich ist.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
13
2.3.3 Eingabe der Werte für die pO2 Regelung oder den Gasdurchfluss
Sie können entweder den Soll-Wert für die automatische Regelung des pO2 oder den Soll-Wert
für die automatische Regelung des Gasdurchflusses eingeben.
Die Konzentration des gelösten Sauerstoffs (pO2) ist durch eine kontinuierliche (stufenlosen)
Variation des Gasstroms kontrolliert.
Diese automatische Regelung des pO2 wird aktiviert, sobald Sie einen Soll-Wert für den pO2 in
das entsprechende Feld eingeben. Im Feld des Ist-Werts für den Gasstrom erscheint nun das
Symbol „x“. Das zeigt Ihnen an, dass der Gasstrom (airflow) durch den pO2 Regler gesteuert
wird.
Den aktuellen Wert des Gasstroms (airflow) wird angezeigt und die dazugehörigen Alarme
(ALARM HIGH, ALARM LOW) können eingegeben werden. Um zur Regelung des Gasflusses
(airflow) zurückzukehren, bewegen Sie den Kursor zur Kolonne des Gasflusses (airflow) und
geben Sie den gewünschten Wert ein. Das Symbol „x“ ist nun am Ort des Ist-Werts für pO2
eingetragen.
2.4 START/STOP-Taste “R”
Die START/STOP- oder STANDBY-Taste R aktiviert und desaktiviert die Regelung und die
Alarme. Die Ist-Werte (gemessene Werte) werden durch die Betätigung der R-Taste nicht
beeinflusst, was bei der Eichung der Sonden und der Fermentervorbereitung nützlich ist. Im
STANDBY-Modus ist die Leuchtdiode (LED) gelb. Im OPERATION MODE (Betrieb) leuchtet sie
grün.
3.
VORBEREITUNG UND STERILISATION DES REAKTORGEFÄSSES
3.1 Gefässhalterung
i
j
h
Abbildung 3
Das Fermentationsgefäss wird durch zwei seitliche Stäbe und je nach Typ einem
Halterungsring auf dem MINIFOR fixiert.
3.2 Vorbereitung der Begasungslinie
Im Folgenden ist die Montage des Zuluftschlauchs in den Mischkopf beschrieben:
Zwischen dem Belüftungsstutzen auf der MINIFOR-Konsole (neben Reaktorgefäss) und dem
Mischkopf des Reaktorgefässes wird ein Silikonschlauch mit 5mm Aussendurchmesser und
einer Wanddicke von 1mm für die Zuluft verwendet.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
14
Montage des Zuluftanschlusses am Mischkopf:
Für den Anschluss des Luftschlauches an den Mischkopf wird ein doppelkonisches Metallrohr
und ein Schraubverschluss benutzt.
Zuerst führen Sie den Schlauch durch die mittige Öffnung der Schraubkappe. Dann wird der
Schlauch über das Metallrohr gestülpt. (siehe Abbildung unten). Dazu benetzen Sie die
Oberflächen mit destilliertem Wasser, damit der Schlauch besser gleitet.
e
Abbildung 4
Das doppelkonische Metallrohr und der Zuluft-Schlauch: Durch Pressen auf die
Tischplatte können sie den Schlauch einfacher überstülpen.
Das Ganze wird nun in die 60° Öffnung am Mischkopf eingeschraubt (siehe Abbildung 8).
Beachten Sie die richtige Montage: Das Schrauben in das Gewinde ist einfach und bedarf
keiner grossen Kraftanwendung (siehe unten: 3.1.3 Montage des Belüftungs- und
Mischsystems).
Einsetzten des Sterilfilters in die Zuluftlinie:
Auf der anderen Seite des Zuluftschlauchs montieren Sie den grossen, autoklavierbaren Filter
(Gasfilter für sterile Zuluft). Diesen bestücken Sie am anderen Ende mit einem weitern Stück
Schlauch, um die Zuluftlinie an den Zuluftstutzen (an Frontseite der MINIFOR-Konsole, neben
Reaktorgefäss) montieren zu können.
Abbildung 5
Der Sterilfilter ist unabkömmlich in der Zuluftlinie!
Dieser Gasfilter und seine Funktion, nur sterile Luft zum Bioreaktorgefäss zu führen, ist
unablässig!
Stellen Sie sicher, dass er vor dem Autoklavieren montiert wird, dass er sauber ist und
trocken bleibt. Beachten Sie die Herstelleranweisungen.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
15
3.3 Montage des Belüftungs- und Mischsystems
Im Folgenden wird der Aufbau des Rühr-/Mischsystems Schritt für Schritt beschrieben:
Abbildung 6
Machen Sie alle Komponenten für
die Montage des Fermenter-Rührsystems bereit.
Die Rührscheiben und der selbstreinigende
Gasverteiler werden auf die Rührachse montiert.
Abbildung 7
Führen Sie den Kolben in das
Fermenterkopfstück.
Abbildung 8
Schrauben Sie den
Luftzufuhrschlauch in den Kolben.
Der Schlauch sollte den doppelt konischen Einsatz
fast vollständig abdecken (etwa 1mm des doppelt
konischen Einsatzes sollte frei bleiben), um eine
gute Abdichtung zu gewährleisten.
Achten Sie darauf den Luftzufuhrschlauchhalter
etwa in einem Winkel von 60° festzuschrauben.
Der Luftzufuhrschlauchhalter sollte dann parallel
zum oberen Flanke des Fermenterkopfstücks
verlaufen.
Abbildung 9
Schrauben Sie den
Luftzufuhrschlauchhalter mit vernünftiger Kraft fest.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
16
Abbildung 10 und Abbildung 11
Setzen Sie
die grosse Silikon-Sterilitätsmembran auf den
oberen Teil der Rührachse, so dass die konische
Membran schön in das Fermenterkopfstück passt.
Abbildung 12 und Abbildung 13 und Abbildung 14
Schrauben Sie dir Rührachse in den Kolben und
ziehen Sie diese mit dem entsprechenden
Schlüssel und mit vernünftiger Kraft fest.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
17
Abbildung 15 Montieren Sie die Rührplatte
(Metallplatte, perforierte Metallplatte oder FishTail). Die optimale Platzierung auf der Achse
bestimmen Sie anhand Ihres Arbeitsvolumens.
Fixieren Sie die Mischplatte durch die seitliche
Schraube am Führungsrohr mit Hilfe des
Sechskantschlüssels.
Abbildung 16 Montieren Sie nun am Ende des
Belüftungsrohrs ( = Mischachse) den
selbstreinigenden Mikrosparger durch
Anschrauben. Fixieren Sie die mittige Schraube mit
dem Sechskantschlüssel.
Abbildung 17 Führen Sie nun die Rührachse in
das Fermentergefäss ein.
Achten Sie darauf, dass die Sterilitäts-Membran
schön zentriert auf dem grossen Glasgewinde liegt.
Abbildung 18 Führen Sie den Luftzufuhrschlauch
durch die grosse Schraubkappe und legen Sie
diese über das Fermenterkopfstück.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
18
Abbildung 19 Schrauben Sie die grosse
Schraubkappe fest.
Abbildung 20 und Abbildung 21
Setzen Sie die Motoreinheit auf das
Fermenterkopfstück. Die magnetische Kupplung
wird mit der Rührachse einrasten und die Achse
führen.
Abbildung 22 Schrauben Sie die Motoreinheit mit
der Mutter am Fermenterkopfstück fest.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
19
Abbildung 23 Schliessen Sie den Stecker der
Motoreinheit an die Buchse „MIXER“ auf der linken
Seite der Basiseinheit an.
Abbildung 24 Sichern Sie den Stecker in der
Buchse durch Schrauben des Befestigungsrings.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
20
3.4 Montage des Peltier-Kühlers für das Medium
Siehe Kapitel 10.7
3.5 Montage der Abluftlinie mit Abluftkühler
Die Abluft soll vom Reaktorgefäss über einen wassergekühlten Glaskühler zum Abluftfilter
geführt werden. Dazu ist folgende Installation vorgesehen:
Schraubverschluss, Unterlegscheibe und Silikondichtung werden über das eine Ende des
Abluftkühlers (siehe Abbildung 25) gestülpt. An der anderen Seite des Abluftkühlers wird ein
langer Silikonschlauch befestigt, an dessen Ende der Abluftfilter montiert ist. Der Kühler wird
nun in den Seitenhals des MINIFOR Reaktorgefässes siehe Abbildung 25) eingeführt und
angeschraubt.
Abbildung 25
Abbildung 26
Montierter Abluftkühler wird in den Seitenhals des MINIFOR Gefässes gesteckt
Abluftkühler mit Sterilfilter (ACHTUNG! Benutzen Sie einen viel längeren Schlauch!)
Anstelle des wassergekühlten Abluftkühlers kann auch ein elektronisch gekühlter PeltierAbluftkühler (Option) eingesetzt werden. Dieser elektrothermische Kühler erlaubt eine bessere
Kondensation von Wasserdampf in der Abluft (erreicht Temperaturen um 5 °C) und erfordert
kein Kühlwasser.
3.6 Montage der Flüssigkeitsanschlüsse (Zugaben / Entnahmen)
In den grössten Seitenhals fügen Sie den Silikonstopfen mit 4 vormontierten Kanülen ein.
Setzen Sie die Unterlegscheibe auf, und fixieren Sie das Ganze mit der Schraubkappe Pyrex
30. (Durch Benetzung mit einigen Tropfen destilliertem Wasser lässt sich das Silikon einfacher
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
21
in den Glashals einfügen.) Die LAMBDA PEEK DOUBLE SEAL Endstücke *) werden auf die vier
Kanülen montiert. (siehe Abbildung 27 und Abbildung 28). Die lange Kanüle, die bis zum
Gefässboden reicht, ist für die Probenahme vorgesehen. Die kürzeren Kanülen sind für die
Zugaben (Säure und / oder Base für die pH-Regelung, Animpfen oder Feed) vorgesehen. Sie
können zudem als oberen Kontakt für den Schaumdetektor verwendet werden oder für die
Abführung des Mediums bei Perfusion / kontinuierlicher Fermentation.
Abbildung 27 und Abbildung 28
MINIFOR Gefäss und Ports für Zugaben und Entnahmen
Manuelle Eingriffe sind die grösste Kontaminationsgefahr. Deshalb empfehlen wir alle
Anschlüsse, Vorratsflaschen und autoklavierbaren Flüssigkeiten (abgesehen von der
Säure) vor der Sterilisation anzuschliessen. Alle Schläuche deren Kanüle in die
Flüssigkeit eintaucht werden für die Sterilisation im Autoklaven abgeklemmt, damit die
Flüssigkeit nicht austreten kann. Jedes Vorratsgefäss wird mit einem Entlüftungsfilter
zum Druckausgleich bestückt.
Nach der Sterilisation entfernen Sie die Schlauchklemmen und fügen die
flüssigkeitsführenden Schläuche in die jeweiligen Pumpköpfe ein.
*) Das LAMBDA DOUBLE SEAL Anschlusssystem erlaubt eine sichere und einfache
Verbindung von Schläuchen mit dem Fermentergefäss. Es besteht aus PEEK. PEEK ist
ein neuer Werkstoff und sehr ähnlich wie PTFE in seiner extremen chemischen
Resistenz und mit seinem hohen Schmelzpunkt (350 °C) Deshalb können die
Anschlüsse sogar abgeflammt werden. PEEK weist eine sehr viel höhere mechanische
Stabilität aus im Vergleich zu PTFE (Teflon). Basierend auf seiner Höchstqualität hat
LAMBDA sich für den teuren Werkstoff PEEK entschieden.
3.6.1 Montage der Sterilfalle
Siehe Kapitel 10.5 Sterile Probeentnahme
3.7 Montage des Überdruck-Sicherheitsventil
Siehe Kapitel 10.1 Überdruck-Sicherheitsventil
3.8 Montage der Sonden
Die pH Sonde, pO2 Elektrode oder andere Sonden (X-Kanal) haben Sie bereits wie oben
beschrieben kalibriert. Mit der Schraubkappe, Unterlegscheibe und dem perforierten
durchsichtigen Silikonstopfen montieren Sie nun die pH Sonde in den Seitenhals auf der
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
22
linken Seite des Reaktorgefässes. Auf der rechten Seite des Reaktorgefässes benutzen Sie
eine Schraubkappe, eine Unterlegscheibe und einen gefärbten perforierten Silikonstopfen
für die Fixierung der pO2 Elektrode. (siehe Abbildung 30).
Für eine bessere Gleitfähigkeit benetzen Sie die Sondenspitze durch Eintauchen in
destilliertes Wasser.
Abbildung 29 und Abbildung 30 : Platzierung der pH-Sonde und der pO2 Sonde (gefärbte Silikondichtung)
Das Signal der pH Sonde wie auch der pO2 Elektrode ist von sehr hoher Impedanz.
Deshalb können sich Schmutz, Salzlösungen und andere Verunreinigungen sehr negativ
auf die Genauigkeit der Messung auswirken. Die Kontakte der Sonden müssen daher
sauber gehalten werden. (Schützen Sie die Kontakte der Sonde auch vor Verunreinigung
durch überkochtes Medium im Autoklaven!)
Die Kontakte (Seite der Sonde, die an Kabel gesteckt / geschraubt wird) der Sonden
können Sie mit destilliertem Wasser reinigen und mit einem sauberen Papiertuch
trocknen.
Die Buchse im Sondenkabel kann jedoch NICHT gereinigt werden und muss deshalb
immer geschützt sauber gehalten werden.
Autoklavieren Sie nie Kabel! Das gilt nicht nur für die Sondenkabel!
Zur Sterilisation im Autoklaven wird das Medium oder Puffer in das Bioreaktorengefäss gefüllt.
Das Überdruckventil muss für die Sterilisation wie in Abschnitt 10.1 beschrieben ebenfalls
montiert werden. Alle noch nicht besetzten Seitenhälse werden mit einem Silikonstopfen
abgedichtet, mit einer Unterlegscheibe versehen und mit der Schraubkappe fixiert. Die Sonden
mit freiem Kopf (ihre Kabel sind für die Sterilisation abgenommen) werden mit einem
sterilisierbaren Tuch oder sterilisierbaren Kappe vor Verunreinigungen geschützt.
Für die optionale Redoxsonde siehe Kapitel 10.8 LAMBDA REDOX-Potentialmessung
3.9 Sterilisation
Für die Vorbereitungen zur Sterilisation siehe oben. Wichtig ist, dass alle Schläuche, die in
Flüssigkeit getaucht sind, abgeklemmt werden, damit die Flüssigkeit durch Druckunterschiede
nicht weitergeleitet wird. Achten Sie zudem darauf, dass alle offenen Schläuche mit einem
autoklavierbaren Gasfilter enden. Jedes zu autoklavierende Gefäss (Vorratsgefässe,
Reaktorgefäss) braucht mindestens einen offenen Ausgang mit Gasfilter für den
Druckausgleich.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
23
Das Fermentergefäss wird wie gewohnt im Autoklaven sterilisiert. Falls von Ihrem Prozess
nichts anderes vorgeschrieben ist, wählen Sie eine Haltetemperatur von 120 °C für 30 Minuten.
Achten Sie bei vollautomatischen Autoklaven darauf, das Programm für die Sterilisation von
Flüssigkeiten zu wählen. Denn Sie brauchen den Druckausgleich in der Abkühlphase, damit die
Flüssigkeit nicht ausschäumt. Falls Sie manuell ohne automatischen Druckausgleich
autoklavieren, achten Sie auf eine langsame Abkühlung aus gleichem Grund.
Beachten Sie bitte die Sicherheitsvorschriften für die Sterilisation von Säuren und Basen und
anderen korrosiven, giftigen und gefährlichen Stoffen.
HINWEISE:
•
•
•
•
•
•
•
Soweit möglich sterilisieren Sie alle Vorratsflaschen und Anschlüsse montiert am Gefäss
und gefüllt mit der Gebrauchsflüssigkeit. (Vereinfachtes Sterilhandling für die
Vorbereitung zwischen Autoklavieren und Inokulieren).
Schläuche, die in die Flüssigkeit eintauchen, sollten für die Sterilisation mit
Schlauchklemmen geschlossen werden, damit es zu keinem unerwünschten
Flüssigkeitstransfer kommt.
Fermentergefäss und Vorratsflaschen müssen mit einem sterilisierbaren Gasfilter
bestückt werden, damit während des Autoklavierens und später während des Pumpens
ein Druckausgleich erfolgen kann.
Seien Sie sich bewusst, dass die grösste Kontaminationsgefahr der Mensch ist. Führen
Sie deshalb alle Manipulationen (Flüssigkeit einfüllen, Anschlüsse installieren usw), die
auch vor der Sterilisation gemacht werden können, vor dem Autoklavieren aus.
Die LAMBDA DOUBLE SEAL PEEK Schlauchanschlüsse können bis zu 300 °C erhitzt
werden, die Silikonschläuche erlauben eine kurzfristige Erwärmung von 250 °C – damit
können Sie notfalls für Anschlüsse nach der Sterilisation die Schlauchanschlüsse
abflammen.
Denken Sie vor der Sterilisation daran, sterilisierbare Schnellanschluss-Systeme dort zu
implementieren, wo Sie nach der Sterilisation Flaschen austauschen oder anderes
vornehmen müssen.
AUTOKLAVIEREN SIE NIE DEN MAGNETHALTER der Vorratflaschen!
(Beschädigungsgefahr).
4. START DER FERMENTATION
4.1 Anschlüsse
Das abgekühlte Fermentergefäss wird nach der Sterilisation in den Ring über dem IRHeizstrahler (Infrarotheizung) gestellt und wird mit der Halterung fixiert.
i
j
h
Abbildung 31
Das Fermentationsgefäss wird durch zwei seitliche Stäbe und je nach Typ einem
Halterungsring auf dem MINIFOR fixiert.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
24
Die Halterung ist beidseitig vom Gefäss mit jeweils einem Drehring auf der MINIFOR-Konsole
fixiert. Sobald alles in Position ist, ziehen Sie diese Drehringe mit dem mitgelieferten Schlüssel
an, indem Sie diesen in das Loch im oberen Teil des Drehrings stecken und als Hebel
benutzen. Je nach Gefässtyp werden auch elastische O-Ringe zur zusätzlichen Fixierung
zwischen Gefäss und Seitenhalter mitgeliefert.
•
•
Schliessen Sie Druckluft von konstanten 0.1 MPa (maximal 0.2 MPa!) an den
Druckanschluss auf der Rückseite des MINIFOR an. Schliessen Sie auf der Vorderseite
die Zuluftlinie mit Sterilfilter an den Zuluftstutzen.
Montieren Sie das Fermenterkopfstück wie folgt:
Abbildung 32 und Abbildung 33
:
Setzen Sie die Motoreinheit auf das
Fermenterkopfstück. Die magnetische
Kupplung wird mit der Rührachse einrasten
und die Achse führen.
Abbildung 34
Schrauben Sie die Motoreinheit mit der Mutter
am Fermenterkopfstück fest.
Abbildung 35
Schliessen Sie den Stecker der Motoreinheit
an die Buchse „MIXER“ auf der linken Seite
der Basiseinheit an.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
25
Abbildung 36
Sichern Sie den Stecker in der Buchse durch
Schrauben des Befestigungsrings.
•
Schliessen Sie die Sondenkabel an.
•
Die noch einzufüllenden Flüssigkeiten (nicht autoklavierbare Flüssigkeiten, sterilfiltrierte
Flüssigkeiten, Säure) werden in die Vorratsgefässe mit Anschlusslinie an den MINIFOR
eingefüllt. Die anderen Flüssigkeiten haben Sie bereits in den Vorratsgefässen
autoklaviert.
Die Schlauchklemmen der Flüssigkeitslinien werden vor dem Einlegen der
Pumpschläuche in die Pumpen entfernt. Für das schonende und sichere Einfügen der
Schläuche siehe „Bedienungsanleitung für LAMBDA Pumpen“ oder auch das
Installationsvideo: http://www.lambda-instruments.com/?pages=video#peristaltic .
Die Pumpen werden auf die Pumpenhalterungen gestellt und an den MINIFOR
angeschlossen.
Die Vorratsflaschen werden mit der magnetischen Flaschenhalterung bestückt und auf
das MINIFOR Gehäuse gestellt. (Siehe Abbildung 37, wobei zur vereinfachten
Darstellung auf dem Bild die Verbindungsschläuche fehlen.)
•
•
Abbildung 37
•
Vorratsflaschen in Magnethalterung auf MINIFOR-Gehäuse
Schalten Sie die Pumpen an, die über die entsprechenden Buchsen auf der Rückseite
und linken Seite des MINIFORs angeschlossen sind), drücken Sie die REMOTE-Taste
auf dem Pumpenpanel und wählen Sie dort auch die Laufrichtung der Pumpe. Die
Pumpen sind noch immer durch den Mikroprozessor des MINIFORs blockiert. Sobald
Sie die R-Taste (RUN) des MINIFOR betätigen, werden die Pumpen gestartet.
Für weitere Informationen zur Bedienung der Pumpen siehe „Bedienungsanleitung für
LAMBDA Pumpen“.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
•
Bedienungsanleitumg
26
Die Kühlschlaufe, die durch eine der Seitenhälse des Reaktorgefässes in das
Fermentationsmedium reicht, muss nur bei Bedarf an die Kühlflüssigkeit angeschossen
werden.
Falls Ihre Biotransformation oder ein anderer Prozess sehr exotherm ist und Sie
Kühlung benötigen, wird der Durchsatz und die Temperatur Ihrer Kühlflüssigkeit für die
Kühlung ausschlaggebend sein. Achten Sie darauf, dass Sie knapp unter dem Sollwert
Kühlen und dann die automatische Temperaturregelung für das Erreichen des Sollwerts
einsetzen. Die Temperatur wir nach wie vor mit dem IR-Wärmestrahler geregelt und ist
somit sehr präzise.
4.2 Start des Fermenterlaufs
Beachten Sie, dass die pO2 Sonde zur Polarisierung 8 Stunden (bzw. bis sich der Wert bei
konstanter Belüftung stabilisiert hat) an den eingeschalteten MINIFOR angeschlossen werden
muss. Führen Sie nochmals die pO2 Eichung durch (Nullwert = Ausstecken des pO2Sondenkabels; maximaler Wert nach Ihren Standardbedingungen, siehe auch Kapitel 2.2.2
Eichung der pO2 Sonde).
Geben Sie die gewünschten Sollwerte für die Parameter ein.
Überprüfen Sie ein letztes Mal alle Anschlüsse, nehmen Sie wenn nötig Korrekturen vor,
drücken Sie dann die R-Taste. Die automatische Regelung startet.
Sobald die Parameter die gewünschten Sollwerte erreichen und stabil gehalten werden, können
Sie das Medium mit Ihrer Zellkultur animpfen.
5. PRAKTISCHE HINWEISE
•
Achten Sie darauf, für die Sterilisation und den Transport das Gefäss gut zu stützen. Sie
können dazu auch die LAMBDA Gefässhalterungen für den Autoklaven benutzen.
•
Benutzen Sie immer die Magnethalter, um die Vorratsflaschen auf die MINIFOR-Konsole
zu stellen. Ohne Magnethalterung könnten diese sich durch evtl. Vibration verschieben
und fallen.
•
Um eine Überhitzung des Belüftungsventils zu vermeiden, schliessen Sie den MINIFOR
an Druckluft an, bevor die automatische Parameterregelung (LED grün) aktivieren.
Der Luftdurchsatz wird verwendet, um die Luftregelung zu kühlen. Ist kein Gas/Luft an
den MINIFOR angeschlossen, öffnet sich das Belüftungsventil ganz und das Filament
wird nicht durch den Luftstrom gekühlt, was möglicherweise zur Überhitzung führt. Um
Schäden zu vermeiden, wird das Ventil in diesem Fall nach einer Weile automatisch
abgeschaltet und ein Gasdurchsatz von 0 eingestellt. Als Folge der Überhitzung dauert
es eine Weile bis das Ventil ganz geschlossen wird.
•
MINIFOR Bioreaktoren, Fermenter und Photobioreaktoren brauchen keine spezielle
Wartung. Wichtig ist, MINIFOR sauber und trocken zu halten. Reinigen Sie die
Oberflächen mit einem feuchten Tuch, herkömmlichen Detergentien oder Ethanol
•
Für die Wartung der Sonden beachten Sie die Hinweise auf dem Beipackzettel der
Sonden.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
•
Bedienungsanleitumg
27
Reset – MINIFOR in die Originaleinstellungen zurückbringen: Um eine Blockierung
des Systems durch eine Serie falscher Manipulation zu verhindern, wurde die RESETFunktion eingeführt. Sie bringt den MINIFOR zurück in die ursprüngliche Einstellung.
-
Setzen Sie den MINIFOR in den Kalibrier-Modus (drücken der Taste C)
Schreiben Sie: Adr 99
Drücken Sie die rechte Pfeiltaste ►
Drücken Sie die C-Taste
Schalten Sie MINIFOR aus (und warten Sie etwa 15 Sekunden)
Schalten Sie MINIFOR wieder ein
6. SICHERHEITSMASSNAHMEN
Wenn Flüssigkeit oder Salzlösungen in die Rückseite des MINIFORs eindringen
(Stromversorgung), ziehen Sie sofort das Netzkabel und kontaktieren Sie unseren
Kundenservice.
7. TECHNISCHE DATEN
Der LAMBDA MINIFOR Laborfermenter/Tisch-Bioreaktor wird durch zwei Mikroprozessoren
gesteuert.
Spannungsversorgung:
Netzspannung 100-240 V AC / 50-60 Hz, 510 W, CE
konform
Abmessung:
22 x 38 x 40 cm (B x H x T)
Anzeige:
LCD 4 x 40 Zeichen mit Hintergrundbeleuchtung
Fermentergefäss:
Pyrexglas mit Zentralöffnung und 8 Seitenhälsen mit
Schraubverbindungen (0.3, 0.4, 1, 3 und 7 L)
Arbeitsvolumen:
35 ml - 6 Liter
Temperaturkontrolle:
Wärmestrahler 150 W mit Goldreflektor
Regelung:
von 5°C über Raumtemperatur (RT) bis über 70°C
Auflösung:
von 0 bis 99.9°C in 0.1 °C Schritten
Genauigkeit:
+/- 0.2 °C (0–60 °C)
Thermoelement:
Pt 100 in der pH-Sonde eingebaut
pH-Kontrolle:
Sterilisierbare
kombinierte
Glaselektrode
(Mettler)
pH 0 -13 mit VarioPin Anschluss, Zweipunkt-Kalibrierung
Auflösung:
0.01 pH, automatische Temperaturkompensation
Genauigkeit:
+/- 0.02 pH
Pumpenanschluss:
bis zu 4 Pumpen (PRECIFLOW, MULTIFLOW, HIFLOW
oder MAXIFLOW) mit progressiver Steuerung der
Durchflussrate (von 0 bis 100%)
pO2 Messung und Regelung:
sterilisierbare Clarksonde,
automatische Temperaturkompensation,
PEEK Gehäuse, Mettler Membranmodul
Mess- und Regelmodule eingebaut
Auflösung:
0-25 mg Sauerstoff/l, in 0.1 mg/l Schritten, automatische
Regelung der Zuluftmenge
Begasung:
Druck max. 0.2 MPa
Luftdurchflussmessung:
Massendurchflussmeter 0–5 L/min, Linearität +/- 3 %
Reproduzierbarkeit:
+/- 0.5 %
Regelung:
Mikroprozessorgesteuertes Nadelventil (proportional)
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Mischung:
Wählbarer Parameter:
Ernteeinrichtung-Probenahme:
Betriebstemperatur:
Relative Betriebsfeuchtigkeit:
Sicherheitsnorm:
Gewicht:
Fernsteuerung, Daten, PLS:
Bedienungsanleitumg
28
50W Vibromischer 0-20 Hz (0-1200 U/min),
in 0.1 Hz Schritten, mit einer oder mehr Rührplatten
(Sterilität vergleichbar zur Magnetkopplung)
ein zusätzlicher Parameter kann geregelt werden, Kanal
„X“ (z.B. Antischaum, Gewicht, Redox, pCO2, optische
Dichte, Leitfähigkeit,...)
bis zu vier Edelstahl-Kanülen mit PEEK-Anschlüssen mit
Doppeldichtung (weitere Kanülen auf Wunsch erhältlich)
0-40 °C
0-90 % (nicht kondensierend)
IEC 1010/1
7.5 kg
PC Software für externe Steuerung, Datenverarbeitung
und –speicherung: FNet und/oder SIAM (optional)
Eingänge / Ausgänge:
Pumpenanschluss:
(8-polige Buchse)
Pol Nr.:
Beschreibung
Farbe:
1
2
3
4
5
6
7
8
(+) Eingang Geschwindigkeits-Steuerung 0-10V
Schrittsignal des Motors (0 und 12V)
0V
+ 12 V
Fernsteuerung ON/OFF (0 bis +12 V)
Erde, RS485 GND
RS 485 B (-)
RS 485 A (+)
(gelb)
(grau)
(grün)
(braun)
(weiss)
(pink)
(rot)
(blau)
PC-Anschluss: 9-pol
Elektroden:
Sauerstoff:
Weitere Sonden:
Alarm-Output:
pH und Temperatur, Kabel mit VarioPin-Anschluss
BNC Anschluss
BNC Anschluss (Antischaum, pCO2, usw.) Eingang: 0-10V
Audio Stecker 12 V/0.1 A
8. ZUBEHÖR (OPTIONAL)
•
•
•
•
•
•
•
Anschluss für kontrollierte Probenahme mit OMNICOLL und einer Pumpe
(Artikelnr.: 6901)
Peristaltikpumpen:
PRECIFLOW (Artikelnr. 4801), MULTIFLOW (Artikelnr. 4901), HIFLOW (Artikelnr.
5001), MAXIFLOW (Artikelnr. 6001)
MASSFLOW Gasflussregler 0-5l/min oder 0-500ml/min (Artikelnr. 800701 oder 800702)
Anschlusskabel für Pumpe (Artikelnr. 4810)
Peltier-Kühlelement für Abluftkondensation und Mediumkühlung
pO2-Sonde (DO Elektrode)
Weiteres Zubehör und Ersatzteile finden Sie auf www.lambda-instruments.com und
www.bioreactors.eu/de
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
29
9. GARANTIE
LAMBDA gewährt eine zwei-jährige Garantie auf Material und Herstellungsfehler, falls das
Gerät gemäss der Bedienungsanleitung benutzt wurde.
Garantie-Bedingungen:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Das Gerät muss mit einer vollständigen Beschreibung des Defektes oder Problems
zurückgeschickt werden. Vor dem Versand ist eine Retouren-Nummer von LAMBDA zu
verlangen.
Der Kunde schickt das Gerät an unsere Service-Stelle.
Beschädigungen oder der Verlust des Gerätes durch den Transport werden nicht von
LAMBDA kompensiert.
Bei Nichterfüllen dieser Garantie-Bedingungen erlöschen jegliche Ersatzansprüche des
Kunden.
Serien-Nummer:
Garantie ab:
LAMBDA Labogeräte
Dr. Pavel Lehky
Imfeldsteig 12
CH-8037 Zürich, Schweiz
Tel/Fax: +41 444 50 20 71/72
[email protected]
www.lambda-instruments.com
www.bioreactors.eu
www.lambda-instruments.com
LAMBDA CZ s.r.o.
Lozibky 1
CZ-61400 Brno
Tschechische Republik
Tel/Fax: +420 545 578 643
Hotline: +420 603 274 677
www.fermenter.net
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
30
10. ANHANG
10.1 Überdruck-Sicherheitsventil
Glas ist ein optimales Material für Labor-Bioreaktoren und Fermenter.
Glas ist weitgehend inert und setzt keine unerwünschten Stoffe in das
Medium frei. Leider aber ist Glas zerbrechlich und Glasgefässe halten
keine hohen Drücke aus. Unter normalen Bedingungen ist dies kein
Problem, weil der interne Druck in den Gefäßen gering ist, da die Abluft
(oder Abgas) durch den Abluftfilter entweicht.
Allerdings, wenn der Abluftfilter blockiert wird, zum Beispiel durch eine
zu lange Wiederverwendung derselben Luftfilter oder durch Eindringen
von Flüssigkeit oder Schaum in den Filter, dann kann der Druck im
Glasreaktor den Eingangs-Gasdruck*) erreichen. Dies kann mit
Glasgefässen gefährlich werden. Glasgefässe von Laborfermentern
durchlaufen viele Sterilisationszyklen und die Oberfläche kann auch
versehentlich durch Sand, Ringe usw. verkratzt werden. All diese Effekte
können die Druckfestigkeit von Glasgefässen senken.
*) Empfohlener Eingangs-Luftdruck ist 0.1 MPa
Abbildung 38
Überdruckventil
Aus oben genannten Gründen ist die Verwendung des gelieferten Druckbegrenzungsund Sicherheitsventils zwingend erforderlich!
Wenn der Druck innerhalb des Gefässes etwa 0.1 MPa erreicht, beginnt das Ventil sich zu
öffnen. Falls der Druck weiter steigt wird öffnet sich das Ventil noch mehr und der Druck wird
somit in einem sicheren Bereich gehalten. In der Regel ist ein Pfeifen der entweichenden Abluft
zu hören. Dies sollte dem Benutzer signalisieren, dass etwas nicht in Ordnung ist. Es sollte
dann sofort der Eingangs-Luftdruck verringert werden und der Ausgangfilter ausgetauscht oder
ein zweiter neuer Filter installiert werden.
Wir haben absichtlich diese Lösung gewählt anstatt der Benutzung von Berstscheiben.
Berstscheiben, abgesehen davon, dass sie teuer sind, öffnen das Reaktorgefäss
endgültig und somit geht die Kultur verloren. Mit unserem Lösungsansatz kann der
laufende Versuch gerettet werden.
Der maximale Eingangsdruck darf 0.2 MPa, auch für kurze Zeit, nicht überschreiten!
Falls dies geschehen sollte, wird der Luftzufuhrschlauch im Inneren der Basiseinheit
platzen und muss ersetzt werden!
Überdruckventil – Montage und Wartung
Abbildung 39
Komponenten des Überdruck-Sicherheitsventils: Edelstahlkanüle mit LAMBDA PEEK
Anschluss, doppelt konischer Schlauchdichtung und Überdruck-Sicherheitsventil.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
31
Das Überdruck-Sicherheitsventil besteht aus einem Gewinderohr mit senkrechten Löchern
welche durch ein 5 mm langes Stück Silikonschlauch von 4mm Innendurchmesser, 6 mm
Aussendurchmesser und 1mm Wanddicke abgedeckt werden. Falls der kritische Druck erreicht
wird, dehnt sich der Schlauch und die Abluft kann entweichen.
Das Sicherheitsventil muss stets gut gereinigt sein und der Silikonschlauch nach jedem
Versuch mit Überdruck ersetzt werden. Andernfalls kann der Schlauch festkleben und
die korrekte Funktion als Überdruck-Ventil wird nicht mehr erfüllt!
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
32
10.2 Kombinierte pH-Temperatur Sonde
Benutzung des sterilisierbaren pH/Temperaturfühlers (Art. Nr: 800054)
Abbildung 40
Kombinierte pH/Temperatur Sonde (Art. Nr: 800054)
Die kombinierte sterilisierbare pH-Temperatur-Elektrode ist eine Glaselektrode mit Ag/AgCl
Referenzelektrode.
Die Temperatur wird durch ein hochpräzises Miniatur Pt100-Element gemessen, welches sich in
der pH messenden Glaselektrodenspitze befindet. Dies führt zu einer schnellen und genauen
Messung der Temperatur und ist von grosser Bedeutung für die Genauigkeit der
Temperaturregelung. Die Sonde ist mit einem Schweizer Variopin Qualitätsanschluss
ausgestattet, der ohne Schutzkappe sterilisiert werden kann.
Wegen der hohen Impedanz des pH-Signals, muss der Stecker und der entsprechende
Kabelanschluss absolut sauber und frei von Salzen gehalten werden.
Messbereich
pH:
Temperatur:
0 bis 14
0 bis 100 °C (Sterilisation bis zu 130 °C)
Messen und Kalibrieren
Entfernen Sie vorsichtig die Schutzkappe der Elektrodenspitze. Falls nötig schütteln Sie die
pH/Temperatursonde, so dass die Lösung in die Glasspitze gelangt und mögliche Luftblasen
entfernt werden.
Tauchen Sie die Sonde für mindestens 24 Stunden in die Pufferlösung, am besten in den Puffer
mit dem pH und der Konzentration, welche Sie benutzen werden. Dies gleicht die
Glasionenaustauschschicht der Elektrode optimal aus und stabilisiert das Signal). Vor der
Messung und Kalibrierung spülen Sie die pH-Elektrode mit destilliertem Wasser und entfernen
Sie die Tropfen von der Elektrodenspitze mit einem weichen Papier ab. Schliessen Sie die pHTemperaturelektrode an und warten Sie bis der pH-Wert und die Temperatur sich stabilisieren.
Lagerung der Sonde
Zur Verlängerung der Lebensdauer der pH-Sonde lagern Sie die Sonde in einem Puffer in
neutralem pH-Bereich. (Dies hält die Ionenaustausch-Messzone des Glases und das
Diaphragma in einem Gleichgewichtszustand.)
Vermeiden Sie die Kontamination der Glasspitze mit Fetten, organischen Lösungsmitteln,
starken Säuren und Basen.
Vorsichtsmassnahmen für die Sterilisation und richtige Benutzung von pH-Sonden
Alle pH-Elektroden liefern ein elektrisches Signal mit sehr hoher Impedanz. Dieses sehr
schwache Signal kann durch viele äussere Einflüsse beeinträchtigt werden.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
33
Der Schweiss an Fingern enthält mindestens eine physiologische Konzentration von Salzen.
Wenn Schweiss die Kontakte der pH-Elektrode verunreinigt, kann dies zu einer drastischen
Änderung des gemessenen pH-Wertes führen. Dasselbe passiert auch, wenn die Kontakte z.B.
durch eine Pufferlösung kontaminiert werden.
Wenn eine salzige Lösung (oder auch destilliertes Wasser oder Feuchtigkeit) in die Buchse des
pH-Sonden-Anschlusskabels eindringt, wird eine pH-Messung praktisch unmöglich.
Unerklärbare pH-Werte können beobachtet werden, wenn Feuchtigkeit und Salze das pHSignal kurzschliessen oder sogar elektrochemische Potentiale aufbauen. Der gemessene pHWert kann dann beliebige Werte zwischen pH 0 bis 14 angeben oder konstant um pH 7 bleiben,
falls das Elektrodensignal kurzgeschlossen wurde. Die winzige Kontaminationsschicht zwischen
den Kontakten kann auch zu in der Zeit variierbaren falschen pH-Werten führen.
In einem solchen Falle ist es meist notwendig, das gesamte pH-Kabel mitsamt dem Stecker
auszutauschen. Es ist also notwendig, absolut sauber mit der pH-Sonde zu arbeiten.
Kein Kabel übersteht die äusserst rauen Bedingungen einer Sterilisation im Autoklaven.
Deshalb muss jede pH-Sonde (und alle anderen Sonden) vor der Sterilisation vom
entsprechenden Kabel getrennt werden. Bedecken Sie die Sondenstecker nicht mit Alufolie
für die Sterilisierung (elektrochemische Reaktionen und Kurzschlüsse könnten entstehen und
die Sonde beschädigen).
LAMBDA hat den bestmöglichen pH-Elektrodenanschluss ausgewählt. Es ist der Schweizer
Stecker Variopin. Variopinstecker sind teuer, aber dank deren Qualität wurden sie zum
Industrie-Standard für Qualitätsinstrumente.
Der Variopin Stecker der pH-Sonde ist so konstruiert, dass er ohne Abdeckkappe im Autoklaven
sterilisiert werden kann. Im Falle einer Kontamination kann er leicht mit destilliertem Wasser
gereinigt und mit einem sauberen Papiertuch getrocknet werden.
In keinem Fall sollte eine verschmutzte (kontaminierte) pH-Elektrode in die Buchse eingeführt
werden! Die Buchse auf dem pH-Anschlusskabel sollte immer mit einer Schutzkappe
abgedeckt werden, um jegliche Verschmutzung zu vermeiden. Lassen Sie diese nie
ungeschützt auf dem Labortisch liegen.
Wenn der Druck am Ende einer Sterilisation im Autoklaven zu schnell abgebaut wird, kann das
Wasser überkochen und den Stecker der pH-Sonde verunreinigen. Da das Wasser im
Autoklaven häufig verschmutzt ist, kann es Salze, Medium oder andere Verunreinigungen
enthalten, welche den pH-Sondenstecker verschmutzen können. Achten Sie deshalb darauf
nur einen sauberen pH-Elektrodenstecker in die pH-Anschlusskabelbuchse einzuführen.
Wenn Sie ungewöhnliche pH-Werte beobachten, beachten Sie die obenerwähnten
Informationen. Manchmal kann es möglich sein einen verschmutzten pH-Kabelanschluss zu
retten. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie einen Rat benötigen.
Tipps für eine optimale Benutzung von pH-Sonden
- Wenn Sie eine neue pH-Sonde in Betrieb nehmen, tauchen Sie diese etwa 10-24 Stunden in
die Pufferlösung in einer Konzentration, die später auch in Ihrem Medium benutzt wird. Dies
wird sowohl die Glas- als auch die Referenzelektrode an Ihre Arbeitsbedingungen anpassen.
Die pH-Messung wird entsprechend stabiler verlaufen.
- Lagern Sie Ihre ungenutzten pH-Sonden auch im Puffer, welcher später verwendet wird.
- Der Variopin Qualitätsstecker hat einen speziellen O-Ring, welche die pH-Elektrode
abdichtet. Dieser O-Ring wird verformt wenn die pH-Elektrode in die entsprechende
Kabelbuchse angeschlossen wird. Daher wird etwas Kraft benötigt, um den pH-Anschluss
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
34
vollständig zu verschrauben. Wenn dieser nicht gut festgeschraubt wird, kann es seltsame
pH-Wert Schwankungen über den gesamten pH Bereich geben.
Garantie
Auf die pH-Sonde wird eine Garantie von 9 Monaten ab Lieferung auf Produktions- und
Materialfehler gewährt. Die pH-Elektrode muss gemäss den beschriebenen Anweisungen
verwendet werden.
Reinigung der pH-Sonde
Manchmal kann die Oberfläche der Glaselektrode gereinigt werden. Die hier aufgeführten Prozeduren können eine
kontaminierte pH-Elektrode „retten“.
Die Benutzung dieser Behandlungen führt jedoch zum Verlust der Garantie.
Verunreinigung durch Lipide:
Verwenden Sie Reinigungsmittel, Lösungsmittel (Ethanol, Aceton, Diethylether (nur kurzzeitig)). Danach spülen Sie
mit destilliertem Wasser, und lassen Sie die Sonde in KCl oder Leitungswasser.
Verunreinigung mit Karbonat und Metallhydroxiden:
Rühren Sie den unteren Teil der pH-Elektrode in 10% HC,l und spülen Sie danach mit Wasser.
Verunreinigung mit Sulfiden:
Rühren Sie den unteren Teil der pH-Elektrode in 10% HCl gesättigt mit Thioharnstoff, und spülen Sie danach mit
Wasser.
Verunreinigung durch Proteine:
Tauchen Sie die pH-Elektrode in 0.1 M HCl mit 10 mg Pepsin/ml für mehrere Stunden, und spülen Sie danach mit
Wasser.
Falls nichts hilft, können Sie es im „alten Stil“ versuchen durch Reinigung mit Chromschwefelsäure während 10
Minuten und danach mit destilliertem Wasser mit KCl waschen. Die Verwendung von Chromschwefelsäure ist sehr
gefährlich! Dies darf nur von sachkundigen Personen mit allen erforderlichen Schutzmassnahmen durchgeführt
werden.
Die pH-Elektrode mag keinen langen Kontakt mit destilliertem Wasser und kann langsam werden. Die
Ionenaustauschzonen im Glas, welche für die Erzeugung des pH-Signals verantwortlich sind, können dadurch
gestört werden.
Wenn das Diaphragma verstopft ist, kann es durch sanftes mechanisches Entfernen der dünnen Sperrschicht durch
eine kleine feine Feile oder feinem Schleifpapier gereinigt werden. Die Glaselektrodenspitze darf jedoch nicht berührt
werden.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
35
10.3 pO2 Sonde: Sterilisierbarer Sensor für die Messung von gelöstem
Sauerstoff (DO)
Abbildung 41
pO2 Sonde (DO Elektrode)
LAMBDA hat eine Sauerstoff-Elektrode die einen vollständig nichtmetallischen Körper aus
einem neuen, sehr beständigen Material (PEEK) entwickelt, welches eine ähnliche chemische
Beständigkeit wie PTFE (Teflon) aufweist, jedoch mechanisch wesentlich stabiler ist. Die pO2Elektrode ist vom Clark-Typ mit einer grossen Pt Kathode und einer Ag/Cl Referenzanode. Die
Membran besteht aus einer verstärkten dünnen Teflonschicht. PTFE ist vorteilhaft im Vergleich
zu einer Silikonmembran, weil sich wesentlich weniger Ablagerungen auf einer Teflonoberfläche
bilden als auf anderen Werkstoffen.
Funktionsprinzip: Die PTFE-Membran ist durchlässig für Gase und wird keine anderen
gelösten Substanzen durchlassen. Durch Auswahl der richtigen Polarisationsspannung wird der
Sauerstoff, welcher durch die Membran diffundieren, an der Kathode reduziert und generiert
elektrischen Strom, der proportional zur Sauerstoffkonzentration ist. Dieses Signal kann
gemessen und als Konzentration von gelöstem Sauerstoff im Medium dargestellt werden.
Die Sättigungskonzentration von Sauerstoff in reinem Wasser variiert mit der Temperatur, dem
Luftdruck und der Konzentration gelöster Stoffe im Medium. Die Temperaturabhängigkeit wird
vom MINIFOR Laborfermenter automatisch kompensiert. Es ist jedoch vorzuziehen, die Sonde
bei der Temperatur zu kalibrieren bei der sie auch tatsächlich verwendet wird. Die Kalibrierung
wird meist nach der Sterilisation mit entsprechender Rührung (etwa 10 Hz) und Belüftung. Die
entsprechenden Sauerstoff Sättigungswerte als Funktion der Temperatur können in der Tabelle
1 von Kapitel 10.6 gefunden werden.
Weitere Faktoren, wie z.B. Luftdruck, Salzgehalt usw. sind von kleinerer Bedeutung und werden
in der Regel vernachlässigt.
Polarisation: Wenn die Sauerstoffelektrode nicht an ein polarisierendes Potential
angeschlossen wurde, ist eine gewisse Zeit nötig bis ein stabiles Signal erreicht wird. Diese Zeit
wird Polarisationszeit genannt. Die Polarisationszeit kann eine Stunde oder auch mehr
betragen, je nach Bedingungen und Zeit ohne Polarisationspotential an der Elektrode. Es ist
ratsam, die DO-Sonde am MINIFOR im Stand-By Modus angeschlossen zu lassen.
Messung: Die DO-Sonde wird mit Hilfe des farbigen offenen Silikonstopfens in den
entsprechenden Seitenhals eingeführt, so dass die Elektrodenspitze etwa 1 cm vom Rand der
nächsten Mischplatte entfernt ist. Dies ermöglicht einen guten Austausch der Flüssigkeit welche
zur Sauerstoffelektrodenmembran fliesst. Gleichzeitig hilft dies auch mögliche Luftblasen von
der Elektrodenspitze zu entfernen. (Wegen der schnellen Reaktion der DO-Sonde kann dies zu
Signalvariation führen, vor allem bei niedrigen pO2 Konzentrationen.)
Die Kalibrierung und Messung kann nicht ohne Rührung durchgeführt werden, da durch
den Verbrauch von Sauerstoff durch den elektrochemischen Prozess, dieser in Nähe der
Membran erschöpft wird und das gemessene Signal abnimmt.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
36
Ersetzen des Membran-Moduls: Wenn die Sauerstoffelektrode (DO-Elektrode) eine träge
Reaktion zeigt, kann dies möglicherweise durch Ablagerungen auf der Membran hervorgerufen
werden. Es ist möglich, die Membran vorsichtig mit nassem weichen Papier und ein wenig
mildem Reinigungsmittel zu reinigen und danach mit destilliertem Wasser abzuwaschen. Sollte
dies nicht helfen, sollte die Membran ausgetauscht werden.
Falls die DO-Sonde nicht mehr korrekt funktioniert (lange Reaktionszeiten, mechanische
Beschädigung, erhöhter Reststrom in sauerstofffreiem Medium usw.) muss die Membran ersetzt
werden.
Falls die Reaktionszeit schnell jedoch das Signal instabil ist, kann die Ursache eine perforierte
Membran sein. Dies erfordert einen entsprechenden Ersatz des Membranmoduls (siehe Kapitel
10.4).
Technische Eigenschaften der DO-Sonde:
•
•
•
•
•
•
die pO2 Sonde kann bis zu 130 °C sterilisiert werden.
kurze Ansprechzeit von weniger als 1 Minute bis 95% des Endsignals
grosser Messbereich von 0-25 mg gelöstem Sauerstoff/l
automatische Temperaturkompensation
Prozessdruck bis 3 bar
Polarisationszeit von weniger als 2 Stunden
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
37
10.4 DO Sonde: Anleitung zum Elektrolyt- und Membran-ModulAustausch
Wenn die Sauerstoffelektrode (DO-Elektrode) eine träge Reaktion zeigt, kann dies
möglicherweise durch Ablagerungen auf der Membran hervorgerufen werden. Es ist möglich,
die Membran vorsichtig mit nassem weichen Papier und ein wenig mildem Reinigungsmittel zu
reinigen und danach mit destilliertem Wasser abzuwaschen. Sollte dies nicht helfen, sollte die
Membran ausgetauscht werden.
Falls die DO-Sonde nicht mehr korrekt funktioniert (lange Reaktionszeiten, mechanische
Beschädigung, erhöhter Reststrom in sauerstofffreiem Medium usw.) muss die Membran ersetzt
werden.
Falls die Reaktionszeit schnell jedoch das Signal instabil ist, kann die Ursache eine perforierte
Membran sein. Dies erfordert einen entsprechenden Ersatz des Membranmoduls.
Der pO2 Elektrolyt ist eine alkalische Lösung (pH=13). Jeglicher Kontakt mit der Haut
und vor allem mit den Schleimhäuten oder Augen sollte vermieden werden. Aus diesem
Grund sollten Sie stets Schutzhandschuhe sowie eine Schutzbrille verwenden. Bei
Berührung sollte die entsprechende Stelle sofort mit viel kaltem Wasser ausgespült
werden und bei anhaltenden Problemen ein Arzt aufgesucht werden.
Seien Sie sehr vorsichtig beim Umgang mit dem Glasinnenstück der pO2-Elektrode, da
eine Beschädigung (z.B. durch einen Schlag usw.) die Messelektrode beeinträchtigen
oder zerstören kann.
Diese DO Sonde kann mit dem Standard Ingold-Mettler Membran-Modul Typ T 96
verwendet werden.
Abbildung 42
Komponenten der DO Elektrode: DO Sonde, Membranmodul,
Kappe und DO-Elektrolyt
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
38
Beim Austausch des Membran-Moduls und des Elektrolyts beachten Sie unbedingt
nachfolgende Anweisungen:
1. Halten Sie den Sensor vertikal (mit der Membran nach unten) und schrauben Sie die
DO-Sensorkappe ab.
2. Spülen Sie das Innere des pO2-Elektrodenkörpers mit destilliertem Wasser und trocknen
Sie diesen mit einem weichen fusselfreien Tuch. Trocknen Sie die Kathode (Platinkreis
von Durchmesser ca. 1 mm an der Spitze des Glaskörpers) mit einem weichen
fusselfreien Tuch.
3. Überprüfen Sie den O-Ring auf sichtbare mechanische Defekte und ersetzen Sie diesen
gegebenenfalls.
4. Füllen Sie das Membranmodul etwa bis zur Hälfte mit dem DO-Elektrolyt (etwa 30
Tropfen DO-Elektrolyt – Art. Nr. 800097). Schütteln Sie den Elektrolyt nach unten in die
Membranmodulspitze und führen Sie das Membranmodul über die leicht geneigte DOElektrode, damit die Luft nach oben entweichen kann, und so dass die Silikonnippel des
Membranmoduls in die entsprechende Nut auf der DO-Elektrode passen Entfernen Sie
den überschüssigen Elektrolyten mit einem Papiertuch. Schrauben Sie die DOSensorkappe an die DO-Elektrode fest. Das Festschrauben sollte gegen Ende
langsamer sein, damit die vorhandene Luft entweichen kann. Die Sensorkappe wird
über den O-Ring abgedichtet.
5. Nach jedem Elektrolyt- oder Membranmodulwechsel muss die Sauerstoffelektrode
polarisiert und kalibriert werden (siehe das entsprechende Kapitel in der LAMBDA
MINIFOR Bedienungsanleitung).
Die DO-Sensormembran ist sehr dünn und daher sehr empfindlich auf mechanische
Berührung. Behandeln Sie sie mit grösster Sorgfalt.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
39
10.5 Sterile Probeentnahme
Gegen das Kontaminationsrisiko durch Probenahmen (öffnen des sterilen Systems) liefert
LAMBDA für die einfach anwendbare, aseptische Probenahme die sogenannte „Sterilfalle“.
Die Sterilfalle ist ein Glasteil mit drei Anschlüssen.
Anstelle der mitgelieferten LAMBDA Sterilfalle können Sie auch Ihr eigenes
Probenahmesystem mit einem Silikonschlauch an den Bioreaktor anschliessen.
Montage der Sterilfalle
Ein Benutzungsvideo der Sterilfalle („sterile sampling device“) finden Sie auch auf folgender
Seite: http://www.lambda-instruments.com/?pages=video#fermentor
Proben werden über die längste Kanüle im Reaktorgefäss genommen.
Verbinden Sie die Aussenseite dieser Kanüle über einen Schlauch an den Eingang zuoberst an
der Sterilfalle (siehe Abbildung 43, Anschluss 1.1). Achten Sie dabei darauf, den
Verbindungsschlauch möglichst kurz zu halten, um die Spülflüssigkeitsmenge klein halten zu
können, jedoch lang genug für eine einfache Handhabung.
Abbildung 43
Sterilfalle für sterile Probeentnahme
Ein autoklavierbarer Sterilfilter (Gasfilter) für die Entlüftung wird an den Seitenhals der Sterilfalle
(siehe Abbildung 43: Ausgang 2) mit einem Silikonschlauch montiert und mit Kabelbindern
befestigt.
Am Probenausgang der Sterilfalle (siehe Abbildung 43: Ausgang 1.2) befestigen Sie einen 10
bis 20 mm langen Silikonschlauch, den Sie etwa in der Mitte mit einer Schlauchklemme
abschliessen.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
40
Für die Sterilisation schliessen Sie auch die Schlauchlinie zwischen Bioreaktor und der
Sterilfalle mit einer Schlauchklemme (damit kein Medium / Puffer bei Druckunterschieden in die
Sterilfalle und den Entlüftungsfilter gedrückt werden kann).
Die montierte Sterilfalle mit Schläuchen, Klemmen und Sterilfilter wird am Bioreaktorgefäss
angeschlossen autoklaviert. Nach der Sterilisation fixieren Sie die Sterilfalle senkrecht (siehe
Abbildung 43) in die dafür vorgesehene Halterung (ohne grosse Kraft anschrauben!).
Jetzt schliessen Sie auch den Schlauch zwischen der Sterilfalle und ihrem Entlüftungsfilter. Den
Schlauchausgang (Abbildung 43: Ausgang 1.2) tauchen Sie z.B. in ein zylinderförmiges Gefäss
(z.B. Mc-Cartney Fläschchen) mit 70% Ethanol/Wasser. Dieser Ausgangs-Schlauch wird immer
in diese sauber gehaltene Lösung gelegt, wenn er nicht zur Probeentnahme verwendet wird.
Probenahme:
Im Normalzustand sind alle drei Öffnungen mit Schlauchklemmen geschlossen. Das
Schlauchende am Ausgang der Sterilfalle ist in 70-prozentige Ethanollösung getaucht.
Bitte beachten Sie, dass Sie mit der unten beschriebenen Methode, zuerst die
Probeentnahmelinie spülen und erst dann die Probe für Ihre Analysen entnehmen.
Zwischen Spülung und Probeentnahme tauchen Sie das Schlauchende nicht mehr in die
Ethanollösung ein, um Ihre Probe nicht durch die Ethanollösung zu verfälschen.
Für die Probenahme gehen Sie wie folgt vor (Nummerierung entspricht denn Nummern im Bild
oben):
- Öffnen der Entlüftung (2)
-
Öffnen des Medium-Eingangs (1.1)
Die Flüssigkeit fliesst nun vom Fermenter in die Sterilfalle. Falls das nicht der Fall ist,
entziehen Sie der Sterilfalle Luft mit Hilfe einer Spritze, die Sie am freien Ende des
Entlüftungsfilter montieren. Durch den Unterdruck in der Sterilfalle wird Medium aus dem
MINIFOR in die Sterilfalle angezogen.
-
Schliessen Sie den Medium-Eingang (1.2)
bevor das Flüssigkeitsniveau in der Sterilfalle den Medium-Eingang erreicht.
Die Sterilität wird dadurch erhalten, dass keine Flüssigkeitsbrücke zwischen MediumEingang (1.1) und Medium-Ausgang (1.2) besteht.
-
Öffnen Sie den Medium-Ausgang (1.2)
und fangen Sie die Probe in Ihren sterilen Probebehälter auf. (Sterile Handhabung!)
-
Schliessen Sie den Medium-Ausgang (1.2)
-
Nach Ihrer Probeentnahme tauchen Sie den Silikonschlauch des Medium-Ausgangs
in ein Gefäss mit 70-prozentigem Ethanol.
-
Schliessen Sie die Entlüftung (2)
Es ist möglich, die Flüssigkeit im Schlauch zwischen Sterilfalle und Reaktorgefäss mit
Hilfe von Überdruck (Spritze an Sterilfilter) zurück ins Reaktorgefäss zu drücken. Im
Normalfall empfehlen wir Ihnen das auf Grund der Kontaminationsgefahr zu unterlassen.
Wir empfehlen, vor jeder Probenahme die Linie zu waschen, indem Sie das Restmedium
im Schlauch zuerst wie eine Probeentnahme leeren.
Um möglichst wenig Arbeitsvolumen durch diesen Waschvorgang zu verlieren,
empfehlen wir eine möglichst kurze Schlauchlinie zwischen Bioreaktor und Sterilfalle zu
montieren.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
41
10.6 Sauerstoffsättigung in Wasser
Bestimmung der Sättigungskonzentration von Sauerstoff in Wasser:
-
durchmischen und belüften Sie das Medium gut im Reaktorgefäss
lesen Sie die Temperatur ab (nach entsprechender Stabilisierung)
schauen Sie die Höhe über dem Meeresspiegel nach (m. ü. M)
schauen Sie den relativen Luftdruck (atmosphärischen Luftdruck) nach, z.B. über die
Wetterprognose (falls Sie diesen nicht kennen benutzen Sie den Wert 1013 hPa)
Verwenden Sie folgende Gleichung:
Kalibrierwert C = S x K x L
mit
- S: Standard Sauerstoffsättigung bei der gegebenen Temperatur (siehe Tabelle 1)
- K: Höhen-Korrekturfaktor (siehe Tabelle 2)
- L: das Verhältnis: relativer Luftdruck/1013
Beispiel:
Die Kalibriertemperatur ist 18 °C
Ihr Labor ist auf 500 m über dem Meeresspiegel
Der atmosphärische Luftdruck ist 1022 hPa
Dies ergibt für die Werte: S=9.45 mg/l, K=0.943, L=1.0089
Daraus folgt der Kalibrierwert C=8.99 oder gerundet 9.0 mg O2/l
Tabelle 1: Sauerstoffsättigung in Wasser als Funktion der Temperatur in mg O2/l
bei normalem Luftdruck von 1013 hPa (Wert S).
mg O2/l
11,12
°C
21
mg O2/l
8,90
11
10,99
21,5
8,82
32
7,30
14,23
11,5
10,87
22
8,73
32,5
7,24
1,5
14,03
12
10,75
22,5
8,65
33
7,18
2
13,83
12,5
10,63
23
8,57
33,5
7,12
2,5
13,64
13
10,51
23,5
8,49
34
7,06
3
13,45
13,5
10,39
24
8,41
34,5
7,00
3,5
13,27
14
10,28
24,5
8,33
35
6,94
4
13,09
14,5
10,17
25
8,25
35,5
6,89
4,5
12,92
15
10,06
25,5
8,18
36
6,83
5
12,75
15,5
9,95
26
8,11
36,5
6,78
5,5
12,58
16
9,85
26,5
8,03
37
6,72
6
12,42
16,5
9,74
27
7,96
37,5
6,67
6,5
12,26
17
9,64
27,5
7,89
38
6,61
7
12,11
17,5
9,54
28
7,82
38,5
6,56
7,5
11,96
18
9,45
28,5
7,75
39
6,51
°C
0
mg O2/l
14,64
0,5
14,43
1
www.lambda-instruments.com
°C
10,5
[email protected]
°C
31,5
mg O2/l
7,36
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
42
8
11,81
18,5
9,35
29
7,69
39,5
6,46
8,5
11,67
19
9,26
29,5
7,62
40
6,41
9
11,53
19,5
9,17
30
7,55
40,5
6,36
9,5
11,39
20
9,08
30,5
7,49
10
11,25
20,5
8,99
31
7,42
Tabelle 2: Höhen-Korrekturfaktur für die Höhe über dem Meeresspiegel (Wert K).
Höhe [m]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
K
1,000
0,998
0,995
0,993
0,991
0,988
0,986
0,984
0,981
0,979
0,977
0,975
0,972
0,970
0,968
0,966
0,963
0,961
www.lambda-instruments.com
Höhe [m]
360
380
400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
K
0,959
0,957
0,954
0,952
0,950
0,948
0,946
0,943
0,941
0,939
0,937
0,935
0,932
0,930
0,928
0,926
0,924
0,922
Höhe [m]
720
740
760
780
800
820
840
860
880
900
920
940
960
980
1000
1040
1080
1120
[email protected]
K
0,919
0,917
0,915
0,913
0,911
0,909
0,907
0,904
0,902
0,900
0,898
0,896
0,894
0,892
0,890
0,886
0,882
0,877
Höhe [m]
1160
1200
1240
1280
1320
1360
1400
1440
1480
1520
1560
1600
1700
1800
1900
2000
K
0,873
0,869
0,865
0,861
0,857
0,853
0,849
0,845
0,841
0,837
0,833
0,830
0,820
0,810
0,801
0,792
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
43
10.7 Elektronische Peltier Kühlschleife für LAMBDA MINIFOR
Laborfermenter & Bioreaktor
Die Kühlung mit diesem Gerät basiert auf
dem elektronischen Kühleffekt welcher
durch den Fluss von elektrischem Strom
durch eine Peltier-Zelle produziert wird. Die
Peltier-Zelle ermöglicht somit die Kühlung
des Mediums ohne Kühlkompressoren,
Kühlthermostaten oder zirkulierende
Wasserbäder.
A
Abbildung 44 Peltier Kühlschleife mit Stecker
LAMBDA hat eine Kühlschleife entwickelt, welche nach dem "Heat-Pipe"-Prinzip arbeitet und
den Vorteil hat, dass sie eine bis zu 80-mal höhere Wärmeleitung im Vergleich zu Kupfer (!)
besitzt und mit verschiedenen Füllständen des Mediums verwendet werden. Die PeltierKühlschleife funktioniert sogar, wenn sie nicht ganz ins Medium eingetaucht ist.
Das LAMBDA Peltier-Kühlsystem ist äusserst kompakt und vorteilhaft, wenn Kulturen bei
Temperaturen nahe der Raumtemperatur oder wenige Grad unter der Raumtemperatur
durchgeführt werden sollen. Niedrigere Temperaturen können durch Isolierung des Gefässes
mit geeignetem Isolationsmaterial erreicht werden. Die LAMBDA Peltier-Kühlungsschleife
eliminiert die Notwendigkeit von gekühlten Zirkulationsbädern, die teuer sind und wertvolle
Labortischfläche in Anspruch nehmen.
Die LAMBDA Peltier-Kühlschleife dient jedoch nicht als Ersatz für ein gekühltes Zirkulationsbad
oder Kältethermostaten, in Anwendungen, bei denen eine intensive und schnelle Abkühlung
des Mediums erforderlich ist.
Nutzung der elektronischen LAMBDA Peltier Kühlschleife
Die LAMBDA Peltier-Kühlschleife besteht aus zwei Teilen:
1) Peltier-Modul mit Peltier-Zelle, Lüfter und Anschlusskabel und
2) Kühlschleife mit Heatpipe und Wärmeaustausch-Platte.
Beide Teile werden aufeinander gelegt und mit der Halteklammer befestigt.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
44
Abbildung 45 Elektronisches Peltier-Kühlschleifensystem: Peltier-Kühl-Modul, Kühlschleife mit Heatpipe
und Halteklammer.
Vor der Sterilisation muss das Peltier-Modul durch Lösen der Halteklammer von der
Kühlschleife entfernt werden. Falls nötig, wischen Sie die Wärmeleitpaste mit einem
Lösungsmittel, z.B. Aceton ab.
Das Peltier-Modul, sonstige Elektronik oder Teile mit Kabeln dürfen niemals
autoklaviert werden. Dies würde sie beschädigen!
Nach der Sterilisation tragen Sie eine kleine Menge Wärmeleitpaste (Art. Nr. 800084-p) auf
die quadratische Oberfläche des Peltier-Moduls auf und verteilen Sie diese gleichmässig, um
eine gute Wärmeübertragung vom Peltier-Kühlelement zum Kühlkreislauf zu gewährleisten. Die
Menge der Wärmeleitpaste sollte so klein wie möglich, so dass sie gerade die gesamte
quadratische Fläche bedeckt jedoch alle möglichen Lufteinschlüsse beseitigt. Nur so werden
die Wärmeleitung und die Effizienz des Systems optimal sein.
Tragen Sie eine kleine
Menge Wärmeleitpaste (Art. Nr. 800084-p)
auf.
Abbildung 46
Verteilen Sie die
Wärmeleitpaste gleichmässig über die
gesamte quadratische Fläche, so dass
diese die Fläche gerade knapp bedeckt
jedoch allfällige Lufteinschlüsse beseitigt.
Abbildung 47
Die Wärmeleitpaste (Art. Nr. 800084-p) kann durch LAMBDA geliefert werden oder
in einem Elektronikladen gekauft werden. Diese wird auch für die Kühlung von
elektronischen Verstärkern, Prozessoren und dergleichen verwendet.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
45
Schieben Sie das Peltier-Modul horizontal auf die Wärmetausch-Platte der Kühlschleife, so
dass keine Luftblasen zwischen den beiden Flächen eingeschlossen werden. Das PeltierKühlelement wird dann fest auf die Metallplatte der Kühlschleife gedrückt. Führen Sie die
Halteklammer durch die Kühlrippen des Peltier-Kühlmoduls und führen die beiden
Halteklammerenden in die entsprechenden Löcher auf der Kühlschleife ein.
Abbildung 48
Schieben Sie das PeltierModul seitlich auf die Wärmetauschplatte
der Kühlschleife.
Abbildung 49
Führen Sie beide Enden der
Halteklammer in die entsprechenden
Löcher auf der Kühlschleife.
Abbildung 51
Abbildung 50
www.lambda-instruments.com
Führen Sie die
Halteklammer durch die Kühlrippen des
Peltier-Kühlmoduls.
Fertige Montage der PeltierKühlungsschleife.
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
Bedienungsanleitumg
46
Schliesslich wird die Peltier-Kühlschleife in einen Seitenhals des MINIFOR Fermentergefässes
eingeführt und mit der Schraubkappe festgeschraubt. Der Stecker des Peltier-Kühlsystems
wird in eine freie Pumpenbuchse auf der Rückseite des MINIFOR LaborfermentersBioreaktors oder in eine Buchse der Vierfach-Steckdose (Art. Nr. 800202) angeschlossen.
Führen Sie die PeltierKühlschleife in einen Seitenhals des
Fermentergefässes und schrauben Sie die
Schraubkappe fest.
Abbildung 52
Abbildung 53 und Abbildung 54 Schliessen Sie
den Peltier-Kühlsystem-Stecker in eine freie
Pumpenbuchse auf der Rückseite des MINIFOR
Fermenters oder in die Vierfach-Steckdose (Ar.
Nr. 800202) an.
Die Kühlintensität des Peltier-Kühlmoduls ist immer maximal. Eine zu starke
Abkühlung wird durch Erwärmung (IR-Heizung) des MINIFOR Fermenters und
Bioreaktors kompensiert. Auf diese Weise wird eine präzise Temperaturregelung
erreicht.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
LAMBDA MINIFOR Fermenter/Bioreaktor
10.8
Bedienungsanleitumg
47
LAMBDA REDOX-Potentialmessung
LAMBDA REDOX erlaubt die Messung des Redox-Potenzials und die digitale Übertragung der
Daten an den PC über die RS-485 Schnittstelle. Die gemessenen Daten können visualisiert und
aufgezeichnet werden, zum Beispiel durch die Fermenter-Steuerungssoftware SIAM.
Das Red-Ox Potential kann mit dem Laborfermenter-Bioreaktor LAMBDA MINIFOR mit Hilfe
einer sterilisierbaren kombinierten pH/Temperatur-Sonde mit zusätzlicher Pt-Elektrode
gemessen werden. Diese Sonde wird in gleicher Weise wie die Standard pH und TemperaturSonde an den MINIFOR Fermenter-Bioreaktor angeschlossen.
Es bedarf keiner zusätzlichen Stecker, Kabel oder Durchführungen. Allerdings muss der
MINIFOR Fermenter-Bioreaktor im Voraus mit der Redox-Option ausgerüstet sein. Der
Ausgang des Redox-Signals ist dann auf der "Pump"-Buchse an der Rückseite der MINIFOR
Basiseinheit verfügbar.
Bedienungsanleitung
Mit dem 8-poligen Kabel (Art.-Nr. 4810), verbinden Sie die Buchse "REMOTE" auf der
Rückseite des LAMBDA REDOX Messgerätes mit der "Pump"-Buchse auf der Rückseite des
MINIFOR Laborfermenters. Alle erforderlichen Anschlüsse erfolgen allein mit diesem einzigen
Kabel. Die gemessenen Daten werden über die RS-Schnittstelle des MINIFORs übertragen.
Wenn angeschlossen, erscheinen Zahlen auf dem Display des LAMBDA REDOX und geben
den gemessenen Wert des Redoxpotentials im Medium an. Der Arbeitsbereich des LAMBDA
REDOX ist von -999 bis +999 mV. Negative Werte werden durch Aufleuchten der gelben
"MINUS" LED angezeigt.
Die Taste ADR wird für die Einstellung der Adresse des LAMBDA REDOX (siehe unten)
verwendet. Mit der OK Taste wird die Einstellung der Adresse gespeichert.
Einstellen der Geräteadresse:
1) Trennen Sie die 8-polige Kabel vom LAMBDA REDOX Messgerät.
2) Halten Sie die ADR Taste gedrückt während Sie das 8-polige Kabel erneut ans
LAMBDA REDOX Messgerät anschliessen. Die Meldung “ADR” gefolgt von zwei
Zahlen erscheint auf dem Display und zeigt die aktuelle Adresse des Gerätes.
3) Lassen Sie die Taste ADR los.
4) Mit den Λ Λ Tasten unter dem Display wählen Sie die gewünschte Adresse.
5) Bestätigen Sie die Einstellung durch Drücken der Taste OK.
Der Anschluss “OUT” auf der Rückseite des LAMBDA REDOX kann für den
Anschluss einer weiteren Pumpe verwendet werden und ersetzt die “PUMP”Buchse auf der Rückseite des MINIFOR.
Die Buchsen “IN” und “POWER” werden nur vom Servicepersonal verwendet.
Das RS-485 Protokoll für das LAMBDA REDOX-Potenzial Messgerät kann auf Wunsch zur
Verfügung gestellt werden.
Sollten Sie weitere Fragen haben, zögern Sie nicht LAMBDA zu kontaktieren.
www.lambda-instruments.com
[email protected]
Hotline: +420 603 274 677
Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Download PDF

advertisement