Ну, молодец автор. Полезные эксперименты, развивающие. В середине 60-х годов прошлого века весьма интенсивно исследовалась эта тема и много чего полезного было сделано. См. сборники "Космическая биология". Схемы фотореакторов, динамика роста, датчики и т.д. Институт медико-биологических проблем.
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
Да, работ много, в принципе когда все отлажено и все параметры под контролем оно и растет предсказуемо. Мне больше интересно развивать сам способ диагностики процессов фотосинтеза. А хлорелла и конкретный фбр это частности в данном случае,просто рабочие лошадки.
@sabzerro5929
Ай бұрын
Еда из электричества. Клас!😊
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
Если электричество даровое, то да. А так обменный курс не очень выгодный. КПД источников света не более 50% и КПД фотосинтеза процентов 8 если очень постараться. Итого килограмм сухой хлореллы по двойной цене мраморной говядины где-нить
@user-sl1yb7tl3h
Ай бұрын
Круто!!! Сколько талантов вокруг! Иван, продолжай, очень интересна твоя идея!!! Кто-то и нас создал, посадил под купол и наблюдает как мы копошимся и вырабатываем энергию в нашем реакторе!!!
@DusheMira
Ай бұрын
Для увеличения питания CO2 можете попробовать поставить сеточку, чтобы сделать большее количество пузырей меньшего размера)
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
Да, есть способы. Я на 1л реакторе замерял, при пузырях 3-5мм в диаметре половина СО2 из воздуха уже усваивается. Сильно больше уже и вряд ли получится. Довольно ощутимый вклад в газообмен даёт влажная поверхность стенок в верхней части над жидкостью и сам мениск. Их общая площадь сопоставима с площадью пузырей, что-то там я тоже прикидывал на бумажке. Чем пузыри мельче, тем больше проблем с пеной будет, если объемная скорость подачи (л/мин) такая же. При интенсивном культивировании все равно СО2 воздушного не хватает. Да я и не гонюсь пока за пятилеткой в 3 года. Интересы ближайший год два не на производство биомассы. Я подумал , что не буду гоняться за мелкими пузырями,просто поднимаю концентрацию на входе. Несильно, раз в 10. Этого хватает чтобы снять лимитирование. Ну вообще мониторинг Со2 и кислорода в планах, надо газоанализатор сделать,этим летом займусь. Чтоб не вслепую работать
@Rashadrus
Ай бұрын
Остовы клеточной структуры хлореллы в процессе роста будут требовать микроэлементов, калий, натрий, кальций, магний и прочие, но их-же избыток будет откладываться про запас в виде нерастворимых солей, так-что следите за нерастворимым осадком, который хлорелла не сможет употребить(один профи старой закваски использовал микроколличества трилон-Б и вполне успешно). Не забывайте, про возможность отравления среды угарным газом, для этого нужно подаваемый воздух иногда озонировать, т.к. в воздухе квартиры озона практически нет, но и концентрацию озона в подаваемом воздухе тоже нельзя превышать, это может убить хлореллу.
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
В среде Тамия все нужное есть, в том числе и ЭДТА для хелатирования микроэлементов в высокой концентрации. На этой среде она растет годами без заморочек с озоном и угарным газом. Растет настолько предсказуемо,что три кинетики роста в трёх последовательных пересевах будут на общем графике заслонять друг друга.
@Rashadrus
Ай бұрын
@@ivankonyukhov549 Как угодно. Видимо Вы неплохой специалист... я больше био-химик...
@MsFedor1989
Ай бұрын
Шикарно)
@user-pc8jy1ex6k
Ай бұрын
Круто! Подписываюсь! А какие оптические датчики используете?
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
В спектрофотометре стоит лампа накаливания 10Вт с плавным пуском и в недокале: 11В вместо 12В. Все никак не перегорит, ей уж лет 10, хотя в каждом цикле измерений она включается,прогревается и отключается. Сам фотометрический пучок через интегрирующую сферу принимается спектрометром OceanOptics 2000+. Я его через уарт настраиваю и считываю данные промежуточным микроконтроллером, и в том же блоке стоит фотодиод bpw34 под измерение флуоресценции, конечно с граничными светофильтрами. Возбуждение осуществляется маломощным синим светодиодиком диаметром 3мм, он в упор почти бъет, и из-за небольшой площади даже при токе 20...30ма плотности потока квантов хватает для насыщения процессов фотосинтеза в этом пятнышке.
@AndyRybinNN
Ай бұрын
Вот так манну небесную и делали) / ну почти.
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
На вкус, грят, так себе :) Да и стенка у нее непробиваемая. Вот через ЖКТ дафний так она зелёной и проходит
@MsFedor1989
Ай бұрын
Будешь скоро в космосе водоросли сажать на фотобиореакторах)
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
В космос летайте сами :) И тут дел невпроворот
@BrainUniverse
Ай бұрын
Насколько долго промывочный раствор может поддерживать в чистоте камеру спектрофотометра без налипания? И нет ли утечки промывочного раствора в камеру самого реактора через смывание со стенок спектрофотометра? При частоте замеров раз в час вроде по капле в час может утекать вполне... Как часто подкармливаете органикой?
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
Органикой не подкармливаю, автотрофный рост. Гипохлорит попадает, конечно, но компромиссы найти всегда можно, которые не скажутся на росте в сравнении с контролем без гипохлорита. Там в банке разведение 1:200...1:500. При таком разведении хлорелла без протормозов растет с самых низких концентраций в 10мкг/л по хлорофилл у "а" и ничего не обрастает месяцами, если своевременно подменять раствор на свежий. Раствор проживет ещё дольше, если возвратный шланг направить не сразу с банку, а через воронку с бумажным фильтром выудить ненужные клетки смытые со стенок кюветы. Но проще раз в день -два заменить раствор на свежий. Я проточную кювету только отбеливаю, механической чистки по факту не нужно. По сигналам спектрофотометра и флуориметра я это прекрасно вижу.
@BrainUniverse
Ай бұрын
@@ivankonyukhov549 а состав питательной среды чем контролируете? Вы используете среду Тамия?
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
@@BrainUniverse Тамия в различных разведениях какие удобны. Первым в ней заканчивается азот, остальное мерить особо незачем. Если нет специальной задачи по исследованию выделяемых метаболитов. С азотом в свое время делали химанализ,для галочки, но это тривиальные вещи так-то. Публикаций полно. Хлорелла , как азот кончается, рост прекращает, запасов делать не умеет. Выращивание у меня не сама цель. За слишком большой биомассой не гонюсь, хотя приборы позволяют без перегрузки промерить рост и на полной Тамии, там оптич плотность в финале доходит до 15 на сантиметр.
@BrainUniverse
Ай бұрын
@@ivankonyukhov549 а если не в выращивании биомассы хлореллы, то в чем сама цель создания большого реактора? В решении инженерной задачи? Или штаммы между собой сравниваете по параметрам?
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
@@BrainUniverse Большой нужен, так как маленького не хватает на все про все. Некоторые пробы уходят на анализ C:N:P, что-то на биомассу на взвешивание, на каротиноиды , полифосфаты и всякое такое вот. Автоматика сильно упрощает рутинную работу по контролю численности и в целом за наблюдением роста, позволяет распланировать время отбора проб, чтобы самые интересные события застать в дневное рабочее время. Но дополнительных измерений никто не отменял - замедленная флуоресценция, время жизни флуоресценциии, световые кривые скорости электронного транспорта и прочие вещи. Для этого уже отбирают пробы и несут их в другие приборы. Биофизика фотосинтеза , в этом интерес. Ещё из автоматики я добавлю определение скорости поглощения со2 и выделения кислорода, дифференциальные датчики. Просто биологический материал нужен, в маленьком ФБР уровень жидкости сильно проседает и условия культивирования меняются.
@vol.
Ай бұрын
Можно ли добавлять карбонат аммония, чтобы вносить углекислоту и азот одним махом?
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
В краткосрочной перспективе да, но , во-первых, в составе биомассы углерода нужно раз в 15 больше,чем азота, поэтому углерода все равно в этом соединении мало. Будет все равно нужен другой источник углерода, чтобы усвоить весь азот и включить его в состав белков и других органических молекул клетки. И во-вторых, скорей всего без притока СО2 начнется защелачивание среды. И нужно следить за рН и регулировать его. Постоянный приток газообразного СО2 в данном случае работает как своего рода открытый буфер. Рост рН происходит например при использовании гидрокарбоната натрия. Если тупо уравнение написать, то при отрыве СО2 от соды остаётся гидроксид натрия. Скорей всего та же петрушка может быть с карбонатом аммония, если его попытаться использовать как единственный источник углерода. Так что азот азотом, а углерод углеродом, надо отдельно позаботиться и о том и о другом. Если говорить про азот, то знаю что на мочевине тоже отлично растет, в качестве дешевого азотного удобрения. Вообще атмосферного СО2, если через ФБР каждую минуту мелкими пузырями пробулькивать объем воздуха,сопоставимый с объемом ФБР, вполне хватает, если не гнаться за скоростью культивирования. Но жажда наживы же не даёт покоя. Промышленные производители хлореллы вон совсем мухлюют,выращивая биомассу гетеротрофно. На ацетате например. Но я не занимаюсь этой коммерцией. Интересы пока другие, более фундаментальные
@user-tn9zo9dj8x
Ай бұрын
Ну и как супчик?
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
Походу там нитрат закончился, так как ни со2 ни свет толку уже не даёт. Там на глазах все ухудшается, в том числе в комочки сбивается. Когда счёт на часы - выручают приборчики. Добавил КNO3 да поехал домой
@mihailmorozov3456
Ай бұрын
Зачем это всё надо? Что этот девайс делает то?
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
Предназначен для изучения влияния физико-химических параметров среды (температура,минеральное питание и снабжение углекислым газом, освещенность) на скорость роста и сигналы флуоресценции хлорофилла в клетках водорослей. Это фундаментальная задача, для которой достаточно того,что это кому-то интересно. Практический смысл тут понять, как сигналы флуоресценции, а это то, что достаточно быстро измеряется без отбора проб через стенку сосуда, связаны с физиологией клеток и процессами фотосинтеза. Это направлено на диагностику состояния культур клеток. Фотобиореактор нужен в данном случае для хорошей воспроизводимости опытов и быстрого их проведения
@3Mey_ropblHbl4
Ай бұрын
А конечная практическая цель этих исследований?
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
@@3Mey_ropblHbl4 Быстрое выявление факторов, лимитирующих рост этих организмов. Сам метод регистрации сигналов флуоресценции чувствительный и удобный, и им активно пользуются с 1980-х годов с появлением специализированной техники. Но по фундаментальной части там нет еще исчерпывающего понимания, каким образом сигналы флуоресценции ведут себя в изменяющихся условиях. Соответственно до уровня 100% прогнозов, как этими сигналами пользоваться - ещё как до Луны. И если это удается сдвинуть, то можно использовать для повышения продуктивности в искусственных системах культивирования, и управления процессом в изменяющихся условиях, когда не все параметры удается стабилизировать, например в очистных сооружениях, при колебаниях химсостава среды, естественной освещенности и температуры. Есть ещё другая тема - это как длительно поддерживать жизнедеятельность водорослей в неблагоприятных для них условиях. В этом случае они начинают вырабатывать некоторые ценные соединения, например определенные каротиноиды. И вот чтобы клетки не сдохли, но продолжали делать,то что нужно, это тоже может пригодиться.
@user-rj7iu7pq5x
Ай бұрын
И зачем это всё надо ? Сколько мегаватт реактор дает 🤣не вытащишь вольта устанет рука .
@ivankonyukhov549
Ай бұрын
Реактор не даёт,реактор потребляет, ватт 200 в пределе. Он нужен для изучения связи между скоростью роста клеток, интенсивностью газообмена, сигналами быстрой и замедленной флуоресценции хлорофилла в разных условиях культивирования. Чтобы понимать как по параметрам флуоресценции диагностировать то же самое в других местах при неизвестном заранее сочетании факторов - в другом реакторе, в природных водоемах.
Пікірлер: 36