يصف هذا المنشور تصميم المفاعلات الحيوية الضوئية المختبرية (PBRs) مع أنظمة ضوئية قابلة للتخصيص. يتم مراقبة نمو البكتيريا الزرقاء أو الطحالب الدقيقة ، باستخدام البيكربونات كمصدر للكربون ، بشكل مستمر عن طريق قياس إنتاج الأكسجين الحجمي. تسهل هذه PBRs مقارنات النمو المختبري السريعة والمكررة مع تدخل المستخدم القليل أثناء التجارب.
يمكن أن تكون الدراسة المختبرية للطحالب الدقيقة صعبة تجريبيا. بالإضافة إلى متطلبات زراعة الكائنات الحية الدقيقة غير الضوئية ، تتطلب الضوئية أيضا الإضاءة. بشكل روتيني ، يسعى الباحثون إلى توفير إمدادات إضاءة مخصصة ، أي تغيير شدة الضوء والوقت الذي يتم تسليمه خلاله. هذه المرونة صعبة مع الأضواء القياسية على الطاولة. عادة ، تتطلب دراسات الزراعة أيضا مقارنات النمو بين العلاجات التجريبية. في كثير من الأحيان ، يتم تقييم النمو على مدى فترة طويلة ، على سبيل المثال ، عدة مرات في اليوم على مدى تجربة مدتها أسبوع. يمكن أن تستغرق القياسات اليدوية وقتا طويلا وتفتقر إلى دقة البيانات. لذلك ، فإن المفاعلات الحيوية الضوئية (PBRs) مع مراقبة النمو التلقائي وإمدادات الضوء القابلة للتخصيص مفيدة للتجارب المكررة مع علاجات متعددة. يقدم العمل الحالي تصميم وبناء وتشغيل PBRs المختبرية. يتم الحصول على المواد بسهولة وغير مكلفة نسبيا. يمكن تكرار التصميم بمهارة معتدلة. كل هيكل له بصمة ~ 40 سم2 ويستضيف ثلاث زجاجات زجاجية سعة 1 لتر للتكرار الثلاثي. ترتكز الزجاجات على منصات تحتوي على آلات تحريك مغناطيسية ويتم ترتيبها عموديا داخل أنبوب بولي فينيل كلوريد (PVC) بارتفاع 1 متر وقطر 15 سم. تصطف المقصورة الداخلية للأنبوب مع الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs). تنتج مصابيح LED هذه كثافة ضوء مستمرة من 0-2400 ميكرومول فوتونات m-2 s-1 من الإشعاع النشط ضوئيا (PAR). يقوم المستخدمون بتصميم برنامج إضاءة مخصص. يمكن ضبط شدة الضوء كل ثانية أو الاحتفاظ بها ثابتة لفترات أطول. يخرج الأكسجين الناتج من عملية التمثيل الضوئي من كل زجاجة عبر مستشعر غاز حجمي أحادي الاتجاه. يستخدم البرنامج لتسجيل بيانات مستشعر الغاز. يمكن ربط كمية الأكسجين المنتجة بنمو الكتلة الحيوية. إذا كانت عينات الكتلة الحيوية مطلوبة ، فيمكن استخدام حقنة لاستخراج الثقافة. هذه الطريقة مناسبة للطحالب الدقيقة المزروعة بالبيكربونات كمصدر للكربونات. تعد تقارير PBR هذه ذات قيمة للمختبر الذي يتطلب تجارب مكررة ، ومرونة نظام الضوء ، وبيانات نمو مستمرة عالية الدقة.
الطحالب الدقيقة والبكتيريا الزرقاء ، التي تسمى مجتمعة الطحالب الدقيقة للبساطة ، يتم الدفاع عنها لإمكاناتها في التكنولوجيا الحيوية المستدامة. إنها مرشحة جذابة بسبب نموها السريع ، وقدرتها على الزراعة في الأراضي غير الصالحة للزراعة ، واستخدامها لأشعة الشمس لدفع تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى الكتلة الحيوية1،2،3. يمكن تحويل الكتلة الحيوية للطحالب الدقيقة إلى منتجات مثل الطاقة الحيوية في شكل نفط أو غاز ، وأصباغ غذائية ومكملات غذائية ، ومواد مثل البوليمرات الحيوية1،4،5،6،7. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامها لمعالجة مياه الصرف الصحي أو معالجة المسطحات المائية عن طريق استهلاك العناصر الغذائية الزائدة 8,9. بالنظر إلى ذلك ، فإن أبحاث الطحالب الدقيقة منتشرة على نطاق واسع وراسخة. ينمو هذا المجال مع إعادة نظر المجتمع في كثافة الكربون والاستدامة البيئية لنهج التصنيع وتوليد الطاقة الحالية.
ثلاثة متطلبات أساسية للدراسات المختبرية للطحالب الدقيقة هي وعاء الاستزراع ، ومصدر الضوء ، وطريقة لقياس النمو. يصف مصطلح المفاعل الحيوي الضوئي (PBR) الإعداد الذي تضيء فيه أوعية الاستزراع10. عادة ما تهدف دراسات الطحالب الدقيقة إلى مقارنة النمو بين علاجين أو أكثر ، على سبيل المثال ، وسائط النمو المختلفة أو أنظمة الضوء أو الأنواع 11،12،13. ومن أجل الأهمية الإحصائية، ينبغي تكرار كل حالة، مثل العلاج والسيطرة. إذا تم تشغيل التحكم والعلاج في وقت واحد ، فهذا يعني أنه يجب مراقبة العديد من PBRs وأخذ عينات منها طوال مدة التجربة. التحدي مع تشغيل PBRs متعددة هو ذو شقين. أولا ، يعد توفير شدة ضوء موحدة لكل PBR أمرا ضروريا للتكرار ولكنه قد يكون صعبا. تتأثر كمية الضوء الساقطة على سطح السفينة ببعدها عن مصدر الضوء ، والتظليل من السفن المجاورة ، وتقلبات ضوء الخلفية14. ثانيا، يجب اختيار طريقة لتحديد النمو بدقة.
يقاس النمو عادة بعدد الخلايا والكثافة البصرية (OD) ومحتوى الكلوروفيل A وكثافة الوزن الجاف (DW) وكثافة الوزن الجاف الخالي من الرماد (AFDW)15. تعد أعداد الخلايا ومحتوى الكلوروفيل A وطرق قياس الجاذبية عمليات يدوية تنتج نقاط بيانات منفصلة. يمكن قياس OD بشكل مستمر وغير جراحي باستخدام مقياس الطيف الضوئي ، شريطة معايرته جيدا مقابل طريقة أخرى مثل كثافة AFDW15. ومع ذلك، يمكن أن تكون قياسات OD ومحتوى الكلوروفيل A غير موثوق بها لأن النتائج تختلف في ظل ظروف الاستزراع المختلفة، على سبيل المثال، بين الأنواع وطوال دورة النمو15,16. بالنسبة للكلوروفيل A ، يمكن أن تؤثر طريقة الاستخراج أيضا على إنتاجية الصباغ17. محتوى الكلوروفيل A مفيد بشكل خاص في تتبع نمو الطحالب الدقيقة داخل المجتمعات الميكروبية التي تحتوي أيضا على كائنات غير ضوئية17,18. عند اختيار طريقة لتحديد النمو ، من الضروري النظر في مورفولوجيا التعليق. عندما تتكتل الكائنات الحية ولا يتم خلطها بشكل جيد ، لا يمكن الحصول على OD وعدد الخلايا15. طريقة واحدة ليست مناسبة لجميع التطبيقات التجريبية – يجب على الباحثين تحديد الطرق العملية وذات الصلة بأهدافهم التجريبية.
AFDW هي طريقة موثوقة تمكن من مقارنات النمو بين ظروف الاستزراع المختلفة ، ولا سيما بين الأنواع ووسائل الإعلام الاستزراعية15،19،20. لحساب AFDW ، يتم تركيز عينة من زراعة الطحالب الدقيقة أولا ، إما عن طريق الترشيح أو الطرد المركزي ، وتجفيفها. في هذه المرحلة ، يمكن تحديد DW. عادة ، تحتوي عينة DW على ما لا يقل عن 8-10٪ من المواد غير العضوية مثل الأملاح والجسيمات15. DW تتبع اتجاهات النمو ولكن يمكن أن تكون منحرفة إذا اختلفت مساهمة المواد غير العضوية. لتحديد كثافة AFDW ، يتم حرق الكتلة الحيوية الجافة في درجة حرارة عالية. هذا يتبخر الجزء العضوي أو المفيد مع ترك الرماد (غير العضوي) وراءه19. لحساب AFDW ، يتم طرح وزن جزء الرماد من وزن كسر DW. عادة ، في معلقات الطحالب الدقيقة ، يتراوح AFDW من 0.1-3 جم / لتر 12،21،22. كميات صغيرة من المعلقات المخففة تنتج القليل من الكتلة الحيوية الجافة ، <10 ملغ. بعد الاحتراق ، قد يزن الرماد 1 ملغ فقط. لذلك ، اعتمادا على كثافة الثقافة ، تتطلب هذه الطريقة كميات تتراوح بين 5-100 مل ومقاييس تحليلية دقيقة إلى 0.1 ملغ 12،15،19،22. عادة ما تكون PBRs المختبرية صغيرة ، بضعة لترات على الأكثر ، وبالتالي فإن كل عينة سائلة تستنفد حجم الثقافة. علاوة على ذلك ، فإن طريقة AFDW يدوية وتستغرق 2-3 أيام. بالنسبة للتجارب المكررة والمتكررة ، يفضل إجراء عملية آلية ومستمرة.
بالنسبة للطحالب الدقيقة التي تستخدم البيكربونات كمصدر للكربون ، يمكن قياس مقياسين إضافيين للنمو بشكل مستمر. يستهلك التمثيل الضوئي البيكربونات وينتج الأكسجين. استهلاك البيكربونات يؤدي إلى ارتفاع درجة الحموضة المتوسطة23. يمكن لمسبار الأس الهيدروجيني المغمور قياس هذا التغيير. يزيد إنتاج الأكسجين الضوئي من تركيز الأكسجين المذاب (DO) في الوسط حتى يصبح الوسط مشبعا. ما وراء التشبع ، يوجد الأكسجين كفقاعات. يتم قياس إنتاج الأكسجين من خلال العديد من التقنيات المختلفة: تقوم المجسات بقياس تركيز DO ، وتقوم أجهزة قياس الضغط على مساحة الرأس ، ويقيس كروماتوغرافيا الغاز تكوين مساحة الرأس ، وتسجل أجهزة الاستشعار الحجمية تدفق الغاز إلى الخارج24،25،26،27. عندما يتم استخدام الأكسجين كوكيل للنمو ، يجب أن تكون أوعية الاستزراع مغلقة بالكامل أو تسمح فقط بتدفق الغاز. بالنسبة لقياسات الأس الهيدروجيني والأكسجين ، يجب توفير الكربون في شكل بيكربونات ، وليس عن طريق تجنيب ثاني أكسيد الكربون2. يقلل تجنيب ثاني أكسيد الكربون2 من درجة الحموضة المتوسطة23 ، وكغاز ، يمكن أن يزعج قياسات الأكسجين. إحدى مزايا الرقم الهيدروجيني والأكسجين على الكثافة البصرية هي أن الطريقة لا تتعرض للخطر إذا شكلت الطحالب الدقيقة كتلا. على الرغم من أنه غير مباشر ، إلا أن كل من الرقم الهيدروجيني والأكسجين فعالان في مقارنة النمو بين العلاجات.
تتراوح PBRs المستخدمة اليوم في التعقيد. قد تستخدم المختبرات قوارير بسيطة على الطاولة أو نماذج أولية مخصصة أو منتجات متاحة تجاريا. بالنسبة للمجموعات البحثية التي تسعى إلى الترقية من القوارير ، قد تكون تكلفة PBRs التجارية أو المهارة التقنية وتصنيع الأجزاء المطلوبة لبناء العديد من النماذج الأولية عائقا. تهدف هذه المخطوطة إلى وصف التصميم والبناء والتشغيل خطوة بخطوة ل PBRs المختبرية التي تسد هذه الفجوة. تحتوي أجهزة PBR هذه على نظام إضاءة قابل للتخصيص وتراقب النمو باستمرار عن طريق تسجيل إنتاج الأكسجين الحجمي. يضم هذا التصميم ثلاثة أوعية استزراعية للتكرار الثلاثي ويمكن بناؤه بمهارة معتدلة ومواد يسهل الوصول إليها. يعد PBR هذا إضافة قيمة إلى مختبر يتطلع إلى توسيع قدرته على أبحاث الطحالب الدقيقة دون الاستثمار في منتجات تقنية للغاية أو باهظة الثمن. عند اختيار الحصول على أو بناء PBR ، يجب على الباحثين النظر في مدى ملاءمة التصميم لظروفهم الثقافية ووضعهم المالي وأسئلة البحث.
ضمن هذا البروتوكول ، يزيد التركيز على الخطوات التالية من احتمال إنشاء بيانات قابلة للتكرار وعالية الجودة. عند بناء حامل المفاعل (الخطوة 1) ، يجب أن تكون القاعدة قوية مع دعامات رأسية متحالفة جيدا. يتميز الفولاذ المشقوق بحواف حادة ، لذا فإن إضافة أغطية السلامة أمر ضروري. يجب أن تكون أسطح منصة الزجاجة مسطحة تماما ، ويجب أن يجلس كل من التحريك المغناطيسي ورؤوس الترباس تحت سطح الطبقة العليا (الخطوات 3.2-3.6). وفقا لتعليمات الشركة المصنعة ، يجب ملء سائل تعبئة مستشعر الغاز إلى “برغي التتبع لمستوى السائل” لإجراء قياسات دقيقة للأكسجين. يجب فحص مستوى السائل هذا بانتظام لأن تبخر سائل التعبئة يمكن أن يؤدي إلى قصر خلية القياس. يجب أن تكون جميع خطوط الغاز الثلاثة المصنوعة في الخطوة 5.2 بنفس الطول ؛ هذا enures التي تتكرر لها أحجام مساحة رأس متطابقة. قبل البدء في التجربة ، ينصح باختبار نظام الضوء المبرمج عن طريق تسجيل شدة الضوء على مدار 24 ساعة (الخطوة 6.11). إذا كانت الزيادات في درجة حرارة السائل مثيرة للقلق ، فيجب أن يتضمن هذا الاختبار أيضا زجاجة مغلقة مع مسبار درجة حرارة داخلي (الخطوة 6.11). عند التسجيل ، لا تخرج من نافذة برنامج الحصول على البيانات ؛ سيؤدي ذلك إلى إنهاء تسجيل الدخول. في حالة أخذ عينات من المستزرعة، احرص على عدم إطلاق غاز مساحة الرأس عن طريق فتح الصمامات بتسلسل خاطئ (الخطوات 8.2-8.8). عند مراجعة البيانات التجريبية ، يرجى العلم بأن برنامج الحصول على البيانات يولد تلقائيا متوسطا متحركا لمعدل التدفق. هذا يضخم قيمة واحد أو اثنين من قراءات معدل التدفق التي تم إنشاؤها بين عشية وضحاها. يقوم بتنظيم سجلات مستشعر الغاز يدويا لتصحيح ذلك.
الانتكاسة الأكثر شيوعا مع هذه الطريقة هي إمكانية قصر دائرة استشعار الغاز إذا انخفض مستوى تعبئة السائل. هناك طريقتان يمكن أن يحدث هذا. أولا ، يمكن أن يقلل التبخر ببطء من مستوى السائل. ومع ذلك ، من غير المرجح أن يكون هذا على مدى تجربة قصيرة الأجل (<7 أيام)29. ثانيا ، يمكن لمعدلات التنفس العالية سحب الأكسجين إلى المحلول وتوليد مساحة رأس تحت الضغط. عندما تكون الطاقة الضوئية غير متوفرة ، تستخدم الطحالب الدقيقة التنفس الهوائي لتوفير الطاقة اللازمة لصيانة الخلايا وإصلاحها28. وبالتالي ، في الثقافات الكثيفة خلال الساعات غير المضاءة ، يمكن أن يكون استهلاك الأكسجين ، والضغط المنخفض الناتج عنه ، كبيرا. هذا يمتص تعبئة السائل من أجهزة استشعار الغاز إلى خط الغاز. تتناسب المسافة التي يقطعها سائل التعبئة مع مقدار التنفس الليلي. إذا دخل سائل التعبئة إلى الزجاجات ، فإن هذا يولد بقعة زيت على سطح السائل.
إذا كان من المتوقع ارتفاع معدلات التنفس ليلا ، فيمكن إجراء تعديلات على البروتوكول. أبسط طريقة لتجنب الضغط المنخفض هي ترك مساحات رأس الزجاجة مفتوحة بين عشية وضحاها. هذا له أيضا ميزة تخفيف مستويات DO عن طريق تقليل ضغط مساحة الرأس الجزئي ل O2. يعتقد أن تركيزات DO العالية ضارة بالنمو لأن O2 يمكن أن يعيق نشاط روبيسكو وقد يؤدي إلى الإجهاد التأكسدي30,31. ليس من غير المألوف أن تصل حالات تعليق الاستزراع إلى 4 أضعاف التشبع حتى عند ملامسة الغلاف الجوي25,32. لفتح مساحة الرأس، افصل خط الغاز عن الإبرة التي تمتد عبر السدادة المطاطية. يمكن أن تكون ساعات الليل بمثابة نافذة لتعبئة سائل تعبئة أجهزة استشعار الغاز أو التعامل مع التجارب المستمرة مع تأثير ضئيل على جمع البيانات. على سبيل المثال ، يمكن للمرء تغيير كثافة الثقافة ، أو تحديث العناصر الغذائية ، أو إضافة تعديل ، أو إدخال مسببات الأمراض. يجب إعادة إغلاق الزجاجات ، وإعادة توصيل خط مستشعر الغاز قبل إعادة تشغيل الأضواء. ستختلف قياسات الأكسجين التي تم جمعها من التجارب مع مساحات الرأس الليلية المغلقة مقابل المفتوحة.
عندما تظل الزجاجات مغلقة ، يقلل استهلاك الأكسجين الليلي من عدد مولات O2 في مساحة الرأس. هذا يتسبب في زحف سائل التعبئة إلى خط مستشعر الغاز للحفاظ على ضغط مساحة الرأس. عند تشغيل الأضواء ، يستأنف إنتاج الأكسجين. يجب دفع سائل التعبئة مرة أخرى إلى مستشعر الغاز قبل بدء قراءات معدل التدفق. وبالتالي فإن هذا التأخر يتناسب مع درجة التنفس الليلي. وبهذه الطريقة ، عندما تظل مساحة الرأس مغلقة ، تمثل قراءات O 2 صافي إنتاج O2 (إنتاج التمثيل الضوئي – استهلاك الجهاز التنفسي). على العكس من ذلك ، عندما يكون مساحة الرأس مفتوحة في الليل ، يحل غاز الغلاف الجوي محل مساحة الرأس O2 المستهلكة ، ولا يدخل أي سائل تعبئة إلى خط الغاز. والنتيجة هي أن استهلاك الجهاز التنفسي O 2 لا يتم حسابه في بيانات إنتاج O2. هذا قد يقلل من دقة تقديرات نمو الكتلة الحيوية AFDW. ومع ذلك ، لا ينبغي أن يؤثر على فائدة استخدام إنتاج O2 أثناء النهار كمقياس لمقارنة النمو بين العلاجات.
وتعاني جميع تقارير الأداء البرنامجي المختبرية من نفس القيد؛ لا يمكن للأضواء الاصطناعية تكرار الطيف الشمسي. تستخدم الطحالب الدقيقة أطوال موجية للضوء تتراوح بين 400-700 نانومتر لعملية التمثيل الضوئي. يشار إلى هذه المنطقة باسم الإشعاع النشط ضوئيا (PAR)33. يختلف ضوء الشمس والضوء الاصطناعي في مساهمتهما النسبية للأطوال الموجية داخل هذا النطاق. هذا ، إلى جانب درجات الحرارة المواتية وإمدادات الضوء المستمرة ، يعني أن بيانات النمو المختبري غالبا ما لا يمكن استقرائها بشكل موثوق للظروف الخارجية. ومع ذلك، يمكن أن تعالج تقارير الأداء الخاصة هذه أحد القيود المفروضة على إمدادات ضوء PBR المختبرية. شدة ضوء الشمس متغيرة للغاية على مدار اليوم ، حيث يولد الغطاء السحابي تقلبات عابرة في PAR. يمكن لبرنامج التحكم في الإضاءة ووحدة التحكم في الإضاءة DMX توفير شدة الضوء من 0 إلى 2400 ميكرومولفوتونات m-2 s-1 وما بعدها. يمكن تقسيم الأنظمة الخفيفة إلى زيادات فردية قصيرة تصل إلى 1 ثانية. تسمح شدة الضوء القابلة للضبط للمستخدم بمحاكاة أنماط الإضاءة الخارجية بشكل أوثق من إعدادات PBR القياسية. هنا ، تتلاشى فترات الفجر والغسق المحاكية لمدة 30 دقيقة دورات النهار والليل معا (الجدول التكميلي 1).
على الرغم من أن كثافة AFDW أصبحت المقياس القياسي للنمو ، إلا أن هذه الطريقة يمكن أن تتطلب كميات كبيرة من الثقافة ، وفترة معالجة تتراوح بين 2 و 3 أيام ، وتولد نقطة بيانات واحدة في كل مرة. علاوة على ذلك ، إذا أصبحت الظروف غير مواتية وماتت الخلايا ، فإن كثافة AFDW لا تميز بين خلايا التمثيل الضوئي النشطة وتلك التي تتحلل. يعمل تحديد معدل إنتاج الأكسجين الضوئي كوكيل نمو بديل. يمكن لتصميم PBR هذا تسجيل إنتاج الأكسجين بشكل مستمر مع القليل من تدخل المستخدم مع الحفاظ على حجم الثقافة. يمكن تحسين دقة البيانات عن طريق اختيار مستشعر غاز بحجم خلية قياس أقل ، على سبيل المثال ، 1 مل. علاوة على ذلك ، إذا كانت الثقافات مختلطة جيدا ، فقد يقرر المستخدمون تثبيت مقياس الطيف الضوئي لقراءات الكثافة البصرية المستمرة. إذا كان التحكم في درجة حرارة الوسط مطلوبا ، فيمكن إضافة مبرد إعادة التدوير. وتعد تقارير الأداء هذه إضافة قيمة إلى مختبر يتطلع إلى توسيع قدراته البحثية في مجال الطحالب الدقيقة دون استثمار مالي كبير. وهي مناسبة بشكل خاص لأولئك الذين يعملون مع القلوية العالية ، وارتفاع درجة الحموضة الأنواع مثل سبيرولينا. توفر تقارير الأداء البرنامجي هذه مرونة خفيفة في النظام وهي صالحة لمقارنات النمو المختبري السريعة والمكررة.
The authors have nothing to disclose.
تم دعم هذه الدراسة من قبل مجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة (NSERC) ، والمؤسسة الكندية للابتكار (CFI) ، وصندوق كندا الأول للتميز البحثي (CFREF) ، وألبرتا إنوفيتيس ، ومؤسسة السير جون موناش العامة ، وحكومة ألبرتا ، وجامعة كالجاري. نتقدم بالشكر إلى مارك تونين على العمل الكهربائي وويليام ريتشاردسون على حسابات الذوبان.
Aluminum channels Imperial: 0.90” x 39.37” Metric: 2.3 cm x 100 cm Quantity: 4 |
LED World | AC-AR1-1M | Required as a heat sink |
Bungee cords, small Quantity: 5 |
– | – | To secure bottles |
Computer – desktop/laptop Quantity: 1 |
– | – | – |
Data Logger, HOBO U30 USB Weather Station Quantity: 1 |
HOBO, Hoskin | U30-NRC-VIA-10-S100-000 | Records light sensor information |
Digital interface module, Rigamo, 4-channel Quantity: 1 |
Ritter | N/A | This is to transmit gas sensor data to the computer |
DMX decoder, 12~24 VDC, DMX-CV-4X5A Quantity: 1 |
LITECH, LED World | LT-840-6A | Transmit messages which alter the light pattern |
DMX lighting controller, SUSHI-RB-RJ Quantity: 1 |
Arcolis, Nicolaudie America Inc. | SUSHI-RB-RJ DMX | Encodes the lighting program |
Gas sensor packing liquid (Silox) Quantity: 1 L |
Ritter | https://www.ritter.de/en/data-sheets/silox | |
Gas sensor, volumetric Quantity: 3 |
Ritter | MGC-1 V3.4 PMMA (https://www.ritter.de/downloads/mgc-milligascounter-en) | Measures oxygen production |
Glass bottles, round 1 L with GL45 neck Quantity: 3 |
Corning, Capitol Scientific | 1395-1L | Culture vessels |
Hardware – end caps for slotted steel Quantity: 10 |
Paulin, Home Depot | 142-612 | To cover sharp edges of slotted steel |
Hardware – eye hooks Quantity: 6 |
– | – | To secure bottles |
Hardware – metal corner braces (large) Imperial: 4" x 4" Metric: 10 cm x 10 cm Quantity: 8 |
– | – | Larger brackets to construct metal stand |
Hardware – metal corner braces (small) Imperial: 2 1/2" x 2 1/2" Metric: 6.4 cm x 6.4 cm Quantity: 6 |
– | – | Small brackets to connect bottle platforms to PVC pipe |
Hardware – metal corner gussets Imperial: 3" x 3" Metric: 7.6 cm x 7.6 cm Quantity: 6 |
Paulin, Home Depot | 142-616 | Flat brackets to construct metal stand |
Hardware – piano hinge Imperial: 36" Metric: 91 cm Quantity: 1 |
– | – | Connects two halves of PVC pipe |
Hardware – rivets Quantity: 40 |
– | – | To attach piano hinge to PVC tubing |
Hardware – set of bolts, nuts, washers Quantity: 60 |
– | – | Long thin bolts are required to secure bottle platforms around magentic stirrers |
Hardware – set of bolts, nuts, washers Quantity: 30 |
– | – | Larger shorter bolts are required to build the metal stand |
LED driver, constant voltage, 96W 24VDC UL Listed IP65 Driver Class 2 regulated power supply Quantity: 1 |
Magnitude Lighting, LED World | CVN96L24DC | Regulates power to the lights |
LED lights, Cinco Bright LED Flex Strip Quantity: 4 m roll |
EvenBright, LED World | FA128M57-4M-24V-X | Roll is trimmed into 4 x 1 m lengths and secured inside the PVC tube |
Light meter, handheld with submersible sperical probe Quantity: 1 |
LI-COR | LA-250A | Calibrate the reactors light intensity |
Light sensors Photosynthetic Light (PAR) Smart Sensor Quantity: 2 |
HOBO, Hoskin | S-LIA-M003 | Only one is required however two would be good practice in case one malfunctioned |
Magnetic stirrers (MIXdrive 1 XS) with external control units and power supply (MIXcontrol eco) Quantity: 3 |
2Mag, 2MAG USA | MF 40300 | Stirrers sit sandwiched in bottle platforms |
Metal plate Imperial: 24" x 8" Metric: 61 cm x 20.3 cm Quantity: 1 |
– | – | This is a surface on which to secure electronics, it is attached to the back of the reactor |
Pipe, white PVC Imperial: 6" diameter x 42" high Metric: 15.2 cm x 106.7 cm Quantity: 1 |
– | – | Cut lengthwise in two halves, used to house lights and bottles |
Plastic (HDPE) sheets Imperial: 4" x 4" x 1/4" Metric: 10 cm x 10 cm x 1 cm Quantity: 6 |
Inventables | 30291-01 | For bottle platforms which house magentic stirrers |
Rubber stoppers – GL45 size Quantity: 3 |
Duran, VWR | 76289-760 | Seals culture vessels |
Screw caps – with aperture and GL45 neck Quantity: 3 |
Corning, Capitol Scientific | 1395-45HTSC | Generates seal of culture vessels |
Slotted angle steel lengths Imperial: 1-1/2" X 48" x 0.074" Metric: 3.8 cm x 122 cm x 0.19 cm Quantity: 6 |
Paulin, Home Depot | 142-202 | Makes up the body of the metal stand |
Slotted flat steel lenghts Imperial: 1-3/8" x 48" x 0.074" Metric: 3.5 cm x 122 cm x 0.19 cm Quantity: 3 |
Paulin, Home Depot | 142-222 | Makes up the body of the metal stand |
Software – Easy Stand Alone (ESA) | https://www.dmxsoft.com/#apps | AKA LED control software | |
Software – Rigamo v3.1 | AKA data acquisition software | ||
Software – Storage Upgrade Tools (SUT) | https://store.dmxsoft.com// | ||
Stir bar Imperial: 1" x 5/16" Metric: 2.5 cm x 0.8 cm Quantity: 3 |
Fisherbrand | 14-513-59 | Stirs culture |
Switch box Quantity: 1 |
– | – | Turns power on/off to reactor |
Syringe, 10 mL Quantity: Multiple |
– | – | Optional if you wish to extract culture |
Tube adaptor fittings, plastic – Stopcock 1-way Quantity: 6 |
Masterflex, Cole Palmer | RK-12023-33 | Close/open culture vessel line |
Tube adaptor fittings, plastic – variety of male and female luer lock fittings Imperial: to fit 1/16" and 1/8" ID tubing Metric: to fit 1.59 mm and 3.18 mm tubing Quantity: Multiple packets |
Masterflex, Cole Palmer | RK-30800-16; RK-30800-18; RK-45518-26; RK-45501-00; RK-45501-04 | Many different combinations can achieve the same end result, best to order a variety of fittings |
Tube adaptor fittings, plastic – variety of straight connectors Imperial: to fit 1/16" and 1/8" ID tubing Metric: to fit 1.59 mm and 3.18 mm tubing Quantity: Multiple packets |
Masterflex, Cole Palmer | RK-40616-04 | Many different combinations can achieve the same end result, best to order a variety of fittings |
Tubing, flexible, transparent Imperial: ID=1/16", OD=1/8" Metric: ID = 1.59 mm, 0D = 3.18 mm Quantity: 4 m |
Masterflex, Cole Palmer | RK-06422-02 | Line from culture vessel to gas sensor |
Tubing, flexible, transparent Imperial: ID=1/8", OD=1/4" Metric: ID = 3.18 mm, 0D = 6.35 mm Quantity: 2 m |
Masterflex, Cole Palmer | RK-06422-05 | Gas sensor standard tubing size |
Tubing, rigid, transparent Imperial: ID=1/16", OD=1/8" Metric: ID = 1.59 mm, 0D = 3.18 mm Quantiy: 1 m |
Masterflex, Cole Palmer | RK-06605-27 | Spans rubber stopper allowing gas to exit |
Tubing, rigid, transparent Imperial: ID=1/8", OD=1/4" Metric: ID = 3.18 mm, 0D = 6.35 mm Quantity: 1 m |
Masterflex, Cole Palmer | RK-06605-30 | Spans rubber stopper allowing gas to exit |
Zip ties, small Quantity: 1 packet |
Secure tube fittings |