یکی از مهم‌ترین تجهیزات در آزمایشگاه‌های صنایع دارویی، غذایی، تحقیقاتی، میکروبیولوژی و فناوری‌های زیستی، فرمانتور است. این دستگاه محفظه‌ای بسته با شرایط قابل کنترل ایجاد می‌کند که از طریق آن می‌توان شرایط انجام فرآیند‌های زیستی را فراهم نمود.
ناگفته نماند که فرمانتورها دارای انواع مختلفی هستند. البته که مدل آزمایشگاهی یکی از انواع پرکاربرد و متفاوت این تجهیزات است. در ادامه به بررسی برخی موارد و ویژگی‌های این دستگاه خواهیم پرداخت.
کاربرد فرمانتورهای آزمایشگاهی
این مدل در صنایع و موارد مختلفی کاربرد دارد، در ادامه به نمونه‌های مهم‌تر و اصلی‌تر آن‌ها اشاره خواهیم نمود.
- صنایع دارویی
- صنایع غذایی
- تحقیقات
- فناوری‌های زیستی
- میکروبیولوژی
- تولید متابولیت‌های زیستی
- کشت مخمرها
- کشت باکتری
- تولید آنزیم
- توسعه فرآیند‌ها و سیستم‌های تخمیری
- تحقیقات پیرامون تولید محصولات زیستی
اجزای اصلی فرمانتور آزمایشگاهی
این دستگاه‌های مدرن و خاص آزمایشگاهی دارای تجهیزات مختلفی هستند که هر کدام وظیفه مشخصی دارد. در ادامه این اجزا را بررسی خواهیم کرد. لازم به ذکر است که این اجزا در همه نمونه‌های آزمایشگاهی این سیستم نیستند، در واقع هر کدام بسته به نوع و کاربرد، نیاز به برخی از این تجهیزات دارند.
مخزن فرمانتور
محیطی ایزوله که فرآیند زیستی در آن انجام می‌شود. جنس این مخزن می‌تواند از شیشه و یا استینلس ( استیل ضد زنگ) باشد. جنس مخزن را فرآیند مورد آزمایش و میکروارگانیسم‌های دخیل در آن تعیین می‌کنند. ناگفته نماند که طراحی مخزن مسئله‌ای بسیار مهم است. طراحی مخزن در فرمانتورها اهم از مدل‌های آزمایشگاهی و صنعتی توسط طراحان و متخصصان فنی انجام می‌شود. در طراحی این مخازن باید مواردی چون نمونه‌گیری، تمیزکاری، استریل کردن و اختلاط کامل و درست در نظر گرفته شود.
همزن
یکی از بخش‌های لازم و مهم در تمام فرمانتورها همزن است. البته که همزن‌ها با سیستم و کارکردهای مختلفی، با توجه به کاربرد و صنعتی که از آن بهره می‌برد، طراحی شده‌اند. کار همزن ایجاد یک محیط یکنواخت و یکسان جهت تولید محصولاتی با کیفیت برابر در مقیاس انبوه است. همزن‌ها سبب اختلاط اکسیژن و مواد مغذی موجود در مخزن می‌شوند و از این طریق شرایط را برای تولید یکسان می‌نمایند. واضح است که همزن‌ها خود دارای انواع مختلفی هستند.
پروانه
برای آنکه فرآیند در حال انجام در یک محیط کاملا مشابه محیط‌های زیستی انجام گیرد، لازم است که یک جریان قابل کنترل در فضای کشت ایجاد شود. پروانه در فرمانتور وظیفه ایجاد چنین جریانی را بر عهده دارد. طراحی و مدل پروانه هر دستگاه با توجه به ظرفیت مخزن که در واقع ظرفیت فرمانتور است، ویسکوزیته محیط کشت، میزان اکسیژن لازم و انتقال آن و در نهایت نوع فرآیند گزینش می‌شود.
سنسور اکسیژن
DO یا سنسور اکسیژن محلول، در فرمانتورهایی که جهت فرآیند‌های هوازی استفاده می‌شوند، کاربرد دارند. همانطور که پیش از این گفتیم در این دستگاه‌ها عوامل موثر بر فرآیند باید قابل کنترل باشند. یکی از عواملی که در همه فرآیند‌های هوازی حضور داشته و باید کنترل شود، میزان اکسیژن موجود در مخزن است. بدیهی است این سنسور میزان اکسیژن موجود در مخزن را کنترل می‌کند. این امر سبب می‌شود، در صورت کمبود اکسیژن، سیستم بتواند آن را به محیط کشت تزریق کند، عموما این عمل از طریق سیستم‌های هوادهی انجام می‌شود. همچنین در صورت ازدیاد اکسیژن از طریق سیستم طراحی شده دستگاه میزان آن را کاهش خواهد داد.
سنسور دما
از عوامل موثر و مهم در انجام هر فرآیند زیستی می‌توان به دما اشاره کرد. در واقع دما باید در محدوده مشخصی ثابت باشد. این سنسور باید دقت بالایی داشته باشد و بتواند با بهره‌گیری از سیستم گرمایش یا سرمایش دمای محیط کشت را در محدوده مورد نظر برای فرآیند مطلوب حفظ کند.
سنسور کف
در برخی از فرآیند‌های زیستی، ضمن انجام فرآیند کف تولید می‌شود. این سنسور وجود کف در مخزن را تشخیص داده و از طریق ماده ضد کف آن را خنثی کرده یا از بین می‌برد.
انواع فرمانتور آزمایشگاهی
مدل‌های آزمایشگاهی این دستگاه خود دارای انواع مختلفی هستند. در اینجا برخی از این مدل‌ها را به صورت کلی نام خواهیم برد.
فرمانتور Batch
در این مدل کلیه مواد اولیه در آغاز عملیات به مخزن وارد شده و در پایان، محصولات برداشت می‌شوند.
فرمانتور Fed-Batch
در این نمونه، مواد مغذی به صورت مرحله به مرحله در طی فرآیند و کاملا کنترل شده به مخزن وارد می‌شوند. در واقع این سیستم سبب کنترل بهتر رشد میکروارگانیسم‌ها و نحوه مصرف مواد غذایی در فرآیند می‌شود.
فرمانتور Continuous
در این نمونه فضای کشت به صورت مداوم تغییر پیدا کرده و تازه می‌شوند و بخش کهنه‌تر محیط به طور مرتب از دستگاه خارج می‌شود.
مزایای استفاده از فرمانتور یا بیوراکتور آزمایشگاهی
استفاده از دستگاه مناسب مزایای بسیاری دارد. با در نظر گرفتن این مزایا می‌توانید انتخاب بهتری داشته باشید. در اینجا برخی از آن‌ها را بیان خواهیم نمود:
- امکان افزایش تکرار پذیری فرآیند‌ها
- کنترل بهتر و همزمان پارامترها
- امکان ثبت داده‌ها
- افزایش دقت کنترل فرآیند‌ها
- بهبود شرایط رشد در محیط کشت
- کاهش خطاها
- توسعه و بهبود شرایط پیش از تولید
عوامل موثر بر انتخاب و خرید فرمانتور
برای تعیین فرمانتور مورد نیاز باید موارد متعددی را مورد بررسی قرار داد. این عوامل به طور مستقیم با کاربرد مد نظر شما برای خرید فرمانتور در ارتباط هستند. همچنین این عوامل بر قیمت فرمانتور نیز اثرگذار هستند.
ظرفیت فرمانتور
فرمانتورها با توجه به میزان تولید، نوع واکنش زیستی مورد نظر و میزان مواد مغذی و اکسیژن لازم جهت تولید، دارای ظرفیت‌های مختلفی هستند. نمونه فرمانتورهای تولید شرکت زیست صنعت صبا دارای ظرفیت‌هایی از ۱ لیتر تا ۳۰ لیتر می‌باشند.
جنس مخزن
پیش از این گفتیم که مخزن فرمانتور ممکن است از جنس استیل ضد زنگ و یا شیشه باشد. نمونه‌هایی با مخزن شیشه‌ای را فرمانتور شیشه‌ای نیز می‌گویند.
جنس بدنه استیل ضد زنگ دارای مقاومت بیشتر بوده و قابلیت استریلزاسیون و شستشوی بهتری هستند، به همین دلیل در کاربردهای حرفه‌ای‌تر بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
فرمانتور شیشه‌ای نیز دارای کاربردهای اختصاصی است. این نمونه برای فرآیند‌هایی که در آن نیاز به نور وجود دارد، بسیار مناسب هستند. البته که کاربردهای دیگری نیز دارند.
سیستم کنترلی
سیستم کنترلی یکی از مهم‌ترین بخش‌های هر فرمانتوری است. هر چقدر سیستم‌های کنترلی دقیق‌تر باشند، کیفیت و دقت عملکرد فرمانتور بهتر بوده و امکان تولید محصولاتی با کیفیت بالاتر وجود دارد. سنسورها و کلیه سیستم‌هایی که جهت کنترل عوامل موثر بر فرآیند در دستگاه تعبیه شده‌اند، زیر مجموعه این بخش هستند.
ریکوردر یا ثبت کننده داده‌ها
با توجه به آنکه این نوع فرمانتور در آزمایشگاه‌ها کاربرد دارد، داشتن یک سیستم ثبت داده ضروری است. این سیستم کمک می کند، کارشناسان و محققان بتوانند کلیه فرآیند‌ها را به صورت جزئی و چندباره بررسی نمایند.
استریلیزاسیون
تمیز نمودن و استریل کردن مخزن یکی از مهم‌ترین نیازهای فرمانتورهاست. سیستم استریلیزاسیون در هر نوع متفاوت است. بدیهی است که پیشرفته‌تر بودن و مجهز‌تر بودن این بخش از دستگاه می‌تواند مستقیما بر انتخاب آن توسط کارفرما اثرگذار باشد.
فاکتورهای موثر در قیمت فرمانتور آزمایشگاهی
فرمانتورها دارای قیمت‌های متفاوتی هستند. در واقع نه تنها فرمانتور صنعتی با نمونه آزمایشگاهی قیمت متفاوتی دارد، بلکه انواع مختلف مدل‌های آزمایشگاهی نیز دارای قیمت‌های مختلفی هستند. عوامل متفاوتی بر قیمت گذاری این سیستم‌های صنعتی و آزمایشگاهی موثرند. در واقع تمام مواردی که در انتخاب فرمانتور اثرگذارند در قیمت آن نیز موثر هستند. البته نوع این اثرگذاری متفاوت است. برای مثال می‌توان گفت دو مورد از مهم‌ترین عوامل موثر بر قیمت جنس مخزن و ظرفیت فرمانتور است. همین نکته ساده نشان می‌دهد که چقدر لازم است در انتخاب دستگاه مورد نظر خود دقت کنید و بررسی‌های کافی انجام دهید.
کارشناسان و مشاوران شرکت زیست صنعت صبا آماده‌اند تا در انتخاب بهترین نمونه شما را یاری کنند. همچنین چنانچه ابهام یا پرسشی در رابطه با قیمت دستگاه مورد نظر خود دارید کافی است با یکی از شماره‌های این شرکت تماس گرفته و درخواست مشاوره دهید.
شرکت زیست صنعت صبا دارای محصولات متنوعی از مدل‌های بیوراکتور و فرمانتور است، که می‌تواند بازه انتخاب گسترده‌ای چه در مورد مدل و چه در زمینه قیمت به شما ارائه دهد، از جمله این محصولات می‌توان به فرمانتور آزمایشگاهی قابل اتوکلاواشاره کرد، که در بشیار کمیاب است. تردید نکنید و همین حالا تماس بگیرید، کلیه پرسش‌های شما را با احترام و حوصله پاسخ خواهیم داد.
جمع‌بندی
یکی از پرکاربردترین مدل‌های فرمانتور، مدل آزمایشگاهی آن است که دارای انواع مختلفی می‌باشد. این مدل بسته به فاکتورهایی که تعیین کننده کاربرد آن هستند دارای قیمت متفاوتی است. همچنین کاربرد مد نظر شما تعیین می‌کند، کدام مدل بهتر است. کارشناسان پیشنهاد می‌کنند، پیش از اقدام به خرید، و قبل از بررسی قیمت‌ها، حتما مدل مورد نیاز خود را تعیین کنید. می‌توانید این کار را از طریق بررسی انواع مدل‌های فرمانتور و کارکرد مورد نظر خود انجام دهید.
پرسش‌های متداول
- چرا فرمانتورها قیمت‌های مختلفی دارند؟ مواردی چون جنس مخزن، ظرفیت فرمانتور، کاربرد آن، دقت سیستم کنترلی و سایر سیستم‌های موجود در آن، باعث ایجاد تفاوت در قیمت‌ها شده است.
- آیا فرمانتور صنعتی و آزمایشگاهی متفاوت هستند؟ بله، مدل صنعتی مناسب استفاده در صنایع با ظرفیت تولیدی انبوه است، دد حالی که نمونه آزمایشگاهی در صنعت کاربرد محدودتر داشته و بیشتر برای موارد تحقیقاتی و آزمایشگاهی استفاده می‌شود.
- ظرفیت فرمانتور شیشه‌ای با استیل متفاوت است؟ خیر، هر دو دارای ظرفیت‌های مختلفی هستند و با توجه به نیاز خود می‌توانید هر کدام را تهیه نمایید. البته که در مورد ظرفیت‌های بسیار بالا عموما فرمانتور با مخزن استیل پرطرفدار و کاربردی‌تر است.
