Automatisering van bioreactoren Drie bioreactoren – van het laboratorium tot de productie

Bron: persbericht Festo | Vertaald door AI 3 min Leestijd

Festo laat op de Analytica zien hoe bioreactoren voor algen, bacteriën en gisten kunnen worden geautomatiseerd. Het bedrijf presenteert componenten en oplossingen voor gasbehandeling, vloeistofbehandeling en besturingstechniek – van een enkele klep tot een kant-en-klare schakelkast.

Biotech-automatisering: Festo geeft aan de hand van een aantal geselecteerde kweekprocessen een overzicht van de reeds beschikbare componenten en oplossingen voor de automatisering van bioreactoren.(Afbeelding: Festo SE & Co. KG)
Biotech-automatisering: Festo geeft aan de hand van een aantal geselecteerde kweekprocessen een overzicht van de reeds beschikbare componenten en oplossingen voor de automatisering van bioreactoren.
(Afbeelding: Festo SE & Co. KG)

Bioprocessen vormen duurzame alternatieven voor conventionele productieprocessen en maken de vervaardiging van nieuwe producten mogelijk. Op de Analytica presenteert Festo met ‘Biotech Automation’ een overzicht van reeds beschikbare componenten en oplossingen aan de hand van geselecteerde kweekprocessen. Het bedrijf toont drie bioreactoren: een lussenbioreactor voor algen, met Chlorella vulgaris als voorbeeld, een roestvrijstalen reactor voor de kweek van micro-organismen zoals E. coli, en een laboratoriumreactor voor opleidingen en bijscholingen.

Roestvrijstalen bioreactor voor industriële biotechnologie

De roestvrijstalen reactor illustreert de kweek van micro-organismen zoals E. coli met onderdelen uit het productassortiment van Festo.(Afbeelding: Festo SE & Co. KG)
De roestvrijstalen reactor illustreert de kweek van micro-organismen zoals E. coli met onderdelen uit het productassortiment van Festo.
(Afbeelding: Festo SE & Co. KG)

Nummer 1: de roestvrijstalen bioreactor. Om micro-organismen zoals bacteriën, algen en gisten optimaal te laten groeien en een hoge biomassa te laten produceren, moeten in de reactor omgevingsomstandigheden heersen die precies zijn afgestemd op hun behoeften. Dit vereist het meten, registreren en regelen van talrijke procesparameters. Naast temperatuur en pH-waarde spelen de constante toevoer van voedingsstoffen (vloeibare media) en de nauwkeurige toevoer van lucht, zuurstof of andere gassen, evenals de gelijkmatige verdeling daarvan in de reactor, een centrale rol. Festo biedt hiervoor actuator- en sensorcomponenten aan, evenals oplossingen op het gebied van gasbehandeling, vloeistofbehandeling, motion en besturingstechniek (Control) – tot en met de inbouwklare schakelkast.

De roestvrijstalen bioreactor is onder andere geschikt voor de kweek van micro-organismen zoals E. coli en wordt veelvuldig toegepast in de industriële biotechnologie. Voor de dosering van de gassen worden VEMD-massastroomregelaars gebruikt. Naast lucht doseert het systeem ook stikstof, CO2 en zuurstof.

Voor vloeibare media past Festo de Pressure-Over-Liquid-methode toe: de proportionele drukregelklep VEAB zorgt voor een voordruk op een mediareservoir. Door de overdruk stroomt het medium in de reactor. Het mediumgescheiden magneetventiel VYKA regelt volgens de fabrikant zelfs de kleinste hoeveelheden uiterst nauwkeurig en is ook geschikt voor agressieve stoffen zoals logen, zuren en andere chemicaliën.

Voor de temperatuurregeling van de reactor maakt Festo gebruik van de FDA-conforme kogelkraan VZBD, die wordt ingesteld door de zwenkaandrijving DFPD en de positioneerder CMSX. De besturing CPX-E regelt alle componenten in de reactor en regelt automatisch de pH-waarde, de temperatuur en andere factoren die van invloed zijn op de groei van de micro-organismen. Aansluiting op een besturingssysteem via de MTP-standaard is mogelijk.

Algenreactor maakt gebruik van fotosynthese

In de algenreactor worden producten uit de sectoren gasbehandeling, vloeistofbehandeling en besturingstechniek (Control) gebruikt.(Afbeelding: Festo SE & Co. KG)
In de algenreactor worden producten uit de sectoren gasbehandeling, vloeistofbehandeling en besturingstechniek (Control) gebruikt.
(Afbeelding: Festo SE & Co. KG)

Nummer 2: de algenreactor. Fotosynthese is een cruciaal metabolisch proces voor de groei van algen. Daarbij wordt CO2 omgezet in suiker en komt zuurstof vrij. De twee Flat-Panel-Airlift-fotobioreactoren (FPA) van Subitec, met elk een inhoud van zes liter, maken de productieve kweek van microalgen mogelijk door optimaal gebruik te maken van licht, CO2 en voedingsstoffen. De toepassing toont twee manieren van gecontroleerde begassing: enerzijds zorgt een VEMD-massastroomregelaar voor zowel lucht als CO2 ervoor dat precies de juiste hoeveelheid in de reactor wordt gevoerd. Anderzijds regelt de drukregelaar VEAA in combinatie met de doorstroomsensor SFAH de gasinjectie. Deze meet de werkelijke hoeveelheid CO2 en lucht.

De pneumatisch aangedreven, voedselveilige knijpklep VZQA wordt gebruikt voor het vullen en legen van de reactor of voor het nemen van monsters. Deze kleppen worden aangestuurd door het nieuwe klepblok VTUX. De CPX-E zorgt voor de besturing en regeling van de componenten in de reactor en regelt automatisch de pH-waarde, temperatuur, begassing en verlichting.

Oefenreactor voor biomechatronica

De leerreactor is gebaseerd op een modulair concept met leer-software en leer-hardware voor de technische basisbeginselen van de biomechatronica.(Afbeelding: Festo SE & Co. KG)
De leerreactor is gebaseerd op een modulair concept met leer-software en leer-hardware voor de technische basisbeginselen van de biomechatronica.
(Afbeelding: Festo SE & Co. KG)

Nummer 3: de leerreactor. Festo pakt de uitdagingen op het gebied van biologisering niet alleen vanuit technisch oogpunt aan. Als belangrijke ondersteuner van technisch onderwijs en bijscholing houdt het bedrijf ook rekening met de kwalificaties die in de toekomst nodig zullen zijn. De leerreactor is een modulair concept met leer-software en leer-hardware voor de technische basisbeginselen van de biomechatronica. Aan de hand van een bioproces brengt het systeem kennis over elektrotechniek, mechanica, informatica en biologische processen over.

Systeemoplossingen op maat

Naast afzonderlijke componenten biedt Festo ook op maat gemaakte systeemoplossingen voor bioreactoren aan. Daarbij worden uit geselecteerde componenten aangepaste automatiseringsoplossingen samengesteld, bijvoorbeeld in de vorm van complete schakelkasten. Daarnaast kan klantspecifieke software worden ontwikkeld, van de besturing tot in de cloud. Door de naadloze integratie van de systemen en de mogelijkheid tot realtime gegevensanalyse wordt een efficiënte en transparante procesbesturing gerealiseerd.

Analytica 2026: hal B2, stand 309

Schrijf u nu in op de nieuwsbrief

Mis onze beste inhoud niet

Door op 'Abonneren op nieuwsbrief' te klikken, geef ik toestemming voor de verwerking en het gebruik van mijn gegevens in overeenstemming met het toestemmingsformulier (voor details uitvouwen) en accepteer ik de Tgebruiksvoorwaarden. Raadpleeg ons Privacybeleid voor meer informatie. De toestemmingsverklaring heeft met name betrekking op het verzenden van redactionele nieuwsbrieven per e-mail en op de combinatie van gegevens voor marketingdoeleinden met geselecteerde advertentiepartners (bijvoorbeeld LinkedIn, Google, Meta).

Vouw uit voor details over uw toestemming