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关键词： 动物生物反应器   慢病毒   转基因鸡   聚乙烯亚胺   鸡胚注射  

摘要： 近十几年来,转基因鸡的制备在人们的不懈努力下,取得了长足的进步。这一领域之所以能被人们广为关注,不仅仅因为鸡是一种理想的模式动物,更为重要的是转基因鸡可以改造成为高效生产人源药用蛋白的生物反应器。禽输卵管生物反应器比传统工业反应器和哺乳动物细胞生物反应器更加高效而廉价已经成为业界的共识。这也使转基因鸡的研究成为科研领域的一大热点和生物制药行业发展的新方向。由于鸡胚胎发育的特殊性,在转基因鸡生物反应器的制备中必需使用有别于哺乳类动物生物反应器的特殊手段。目前看来,使用慢病毒载体制备转基因鸡是最可靠的实验方法。但是由于传统慢病毒包装方法的巨大缺陷,以及鸡胚注射和后续筛选中存在的诸多问题,使得成功制备转基因鸡生物反应器的案例仍然较少被报道。在本实验的第一部分中,我们使用了以聚乙烯亚胺(PEI)为转染介质,以聚乙二醇6000(PEG6000)为离心浓缩介质的慢病毒生产方法,并对浓缩后的慢病毒进行滴度测定。此外也对可能影响慢病毒滴度的几个关键因素如转染初始细胞数、N/P、转染质粒DNA量、佐剂的选择等的作用进行了分析。实验结果说明在使用15cm培养皿生产慢病毒的条件下,转染质粒DNA总量10.5μg,N/P=20,PEI浓储液pH7.0-9.0,转染时293T细胞数0.5-2×107时,可以获得较好的慢病毒滴度。PEI作为一种新的转染试剂,可以替代磷酸钙和脂质体用于高滴度慢病毒的生产。在第二和第三部分中,我们通过对现有鸡胚开窗注射方法诸多细节的不断优化,以及后续的一系列检测手段,最终成功获得生殖腺嵌合型转基因鸡。实验结果说明,通过封口方式、封口膜种类、胚胎穿刺位置、开窗操作时间、开窗后的液封处理、防止污染的措施等方面的改进,我们将开窗注射孵化率提高到了 55%。在出雏个体中,转基因嵌合型个体所占比例提高到了 41.8%。在对所获得的31只嵌合体鸡进一步筛选后,我们最终获得了 4公4母共8只生殖腺嵌合型转基因鸡。综上所述,本实验研究表明,PEI作为一种新的转染试剂,可以替代磷酸钙和脂质体用于高滴度慢病毒的生产。与二者相比,PEI具有更低的操作门槛和更高的性价比,从而具有很高的使用价值,在未来一定具有广阔的使用前景。同时本实验也详细介绍了一套完整的制备转基因鸡输卵管生物反应器的方法,希望对广大科研人员有所帮助。

关键词： 螺旋藻   藻蓝蛋白   产量   优化  

摘要： 螺旋藻是自然界营养成分最丰富、最全面的生物之一。使用光生物反应器来高密度培养螺旋藻也愈来愈成为国内外研究的热点。本研究以钝顶螺旋藻(Spirulina platensis Geitl.)为材料,主要优化和研究了微藻在平板式光生物反应器中的培养条件以及微藻产生藻蓝蛋白的过程和藻蓝蛋白的制备条件。首先确定螺旋藻培养的基本条件。在三角瓶中对引进的钝顶螺旋藻种进行筛选、分离和纯化,选出了生长健康的藻丝。随后通过试验确定螺旋藻最佳初始接种量为10%,最宜初始pH为9.0～9.5,在添加3 g·L-1的葡萄糖、3 g·L-1的Na2S2O3或2 g·L-1的Na2SO3后,螺旋藻产量会明显提高。在平板式光生物反应器中进行螺旋藻培养,发现在葡萄糖达到浓度4 g.L-1和Na2SO3达到浓度3 g·L-1时,螺旋藻生物量达到最大值;通过调整光照模式,通气量并适当进行营养液补充螺旋藻的产量,在所建立的最佳生产条件下,螺旋藻的平均生长速率和生物量可高达0.85 gDW·(L·d)-1和10.02 gDW·L-1。螺旋藻的高效培养不代表藻蓝蛋白的高效产出,因此在不影响螺旋藻的生长状态的前提下,为获得高效的藻蓝蛋白提取量,对试验流程进行条件优化。结果发现:最优条件为:超声功率600 W,超声时间80 min,温度35℃,和提取液使用PBS缓冲液。通过比较不同的培养模式,达到最优螺旋藻藻蓝蛋白产出的目的,得到的模式为:先使用单面光源(4000 lx),再双面光源(8000 lx);C02流速1100 mg·(L·d)-1,硝酸铵5 mM。在接种第6 d,藻蓝蛋白的产量达到最高。

关键词： 细菌   菌种   生物反应器   氧化速率   废水处理工艺   矿业  

摘要： 美国宾夕法尼亚州立大学的研究者们正在研发一种自然的低成本矿业废水处理工艺去除铁等高丰度污染物。宾夕法尼亚州立大学环境工程教授Bill Burgos说:"在研究中,我们调查了二价铁在不同条件下的氧化速度,并且研究了这些条件下生存的细菌菌种。这不仅有益于了解一种特定水处理工艺的处理速度,

关键词： 膜生物反应器   城市污水处理   膜污染   生物反应动力学模型   曝气控制  

摘要： 膜生物反应器(MBR)是一种高效的污水处理与再生技术,目前已应用于实际城市污水处理工程中。实际工程中膜污染和工艺运行能耗偏高是影响MBR广泛应用的两大关键问题。本论文依托国内大型MBR城市污水处理工程,系统表征膜污染与混合液理化性质的季节性变化规律,建立A/O-MBR污水处理的工艺概化模型,提出生化池曝气控制策略,在膜池实施脉冲曝气以降低能耗和控制膜污染,同时优化膜清洗策略,实现大型MBR工程的节能降耗与优化运行。实际MBR工程中膜污染与温度显著相关,低温导致过滤液粘度上升进而增加过滤阻力,还会刺激微生物产生更多的溶解性代谢产物,增加上清液有机物浓度,从而加剧膜污染。上清液有机物对于实际膜污染的贡献显著,腐殖质是优势膜污染物,多糖和蛋白质中仅有亲水性组分和大分子组分与膜污染潜势显著相关。建立了A/O-MBR污水生化处理工艺的概化模型,并基于现场测试的结果对模型的关键参数进行了校正。校正后的模型能准确模拟氨氮和总氮去除的动态变化,并且可以预测COD的变化趋势。基于模型建立了生化池曝气控制策略,包括“氨氮-DO-曝气量”两阶串级反馈PI控制和“进水水量-曝气量”补偿控制,模型模拟表明该策略可降低生化池曝气量13%8%。该策略成功应用于实际工程中,降低好氧池鼓风机实际功率15%,年平均吨水能耗降低0.02 k Wh/m。通过对膜池曝气系统的工程改造实现了脉冲曝气模式。脉冲曝气在不加剧膜污染的前提下可降低膜池曝气量31%,平均吨水能耗降低0.11kWh/m。随总曝气量的增大,混合液粒径变小,胞外多聚物浓度降低,上清液有机物浓度上升,混合液理化性质的变化趋势不利于膜污染控制。结合实际工程的膜污染情况,确定该MBR工程的最适曝气条件(平均SAD值)为33m/(m·h)。膜清洗策略的优化包括将酸洗提至碱洗之前、采用草酸代替柠檬酸、在碱洗药剂中加入EDTA-Na。酸洗药剂的酸性、络合性均影响清洗效果,酸性为主导因素。在碱洗中添加EDTA-Na可以实现清洗药剂对有机和无机污染物的同步去除,进而提升清洗效果,EDTA-Na的最佳投加量为150mg/L。采用草酸代替柠檬酸可降低单位膜面积的清洗成本0.12元/m,加入EDTA-Na会增加清洗成本0.13元/m,综合考虑优化后的清洗策略成本无显著变化。

关键词： 膜生物反应器   废水处理   应用  

摘要： 膜生物反应器是近年来发展起来的一种新型的水处理技术,本文就膜生物反应器在工业废水处理中的应用展开分析与讨论.

关键词： 科技期刊   中华人民共和国   生物工程学报   检索机构   科学院   国家自然科学基金   MEDLINE   生物反应器   JST   酶工程   细胞工程   微生物工程   发酵工程   生物制药   检索工具   文摘  

摘要： 《生物工程学报》是由中国科协批准,中国科学院主管,中国科学院微生物研究所和中国微生物学会共同主办的综合性的学术刊物,系中国自然科学核心期刊。主要报道我国生命科学领域科学和技术的新进展和新成果,刊登的内容包括:基因工程、细胞工程、组织工程、酶工程、蛋白质工程、发酵工程、生物制药、生物反应器、基因芯片等各个方面,涉及工业、农业和医学等诸多领域。刊载的文章有70%以上是获"863"、"973"、国家自然科学基金资助或属"十二五"攻关及省部级重

关键词： Compact   internal recycles   nitrogen   SMALL FOOTPRINT  

摘要： Internal Recycle ratios (IR) were alternated and operated to determine its efficiency on nitrate removal within a SMALL FOOTPRINT bioreactor. Determining a suitable recycle ratio is essential to justify the prerequisites required for operative optimization. In order to achieve considerable nitrogen reduction, the reactor was designed with primary (pre) and secondary (post) anoxic chambers, combined aeration chamber for nitrification and carbon removal and final settler to settle the biomass prior to discharge. The nitrate oxidized in aeration chamber was recycled back to the pre-anoxic chamber. The residual nitrate flows to the post anoxic chamber for denitrification. Each IR ratio of 6, 4 and 0, was operated with distinct influent Chemical Oxygen Demand (COD) to Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) ratios of 18.9, 14.9 and 10.9, respectively. The IR of 6 with COD/TKN ratio of 18.9 attained maximum Total Nitrogen (TN) removal efficiency of 90.7%. The overall average total nitrogen (TN) = 4.0 mg/L in effluent was achieved, signifying an average of 9.5% efficiency more than the process without nitrate recycle, with average effluent TN = 7.7 mg/L.

关键词： Attached growth   bioballs   COD   HRT   integrated bioreactor   MLSS   perspex  

摘要： An integrated attached growth bioreactor was evaluated in this study for the removal of organic matter (COD). The bioreactor integrated the aerobic tank, anoxic tank and the secondary clarifier in a single unit. An attached growth media was submerged into the aerobic tank to improve the growth of biomass while bio-balls were submerged into the anoxic tank. Synthetic wastewater simulating medium and high strength domestic wastewater were pumped into the reactor for biodegradation. Hydraulic Retention Time (HRT) was varied in the range 12 and 7.2 days. Influent COD was introduced in two phases. Phase 1 consists of COD 400 mg/L whereas phase 2 consists of COD 650 mg/L. In phase 1, steady state was attained from day 18 until day 26. Effluent concentrations of COD were approximately 9 mg/L at HRT of 12 days. The effluent COD concentration increased (16 mg/L) when COD concentration was increased to 650 mg/L at HRT of 12 days. Effluent COD decreased from 19-9 mg/L when HRT was increased from 7.2-12 days. The effluent COD obtained in this study was below the Malaysia Department of Environment (DOE) guideline limit Standard A (120 mg/L). Residual ammonia, nitrate and total suspended solids were also monitored at steady state. Results show a 97, 87 and 97%, respectively removals for ammonia, nitrate and TSS, respectively. The attached growth media in the aerobic and anoxic tanks provided a large surface area for the attachment of biomass. The bioreactor performance shows it can serve as an alternative footprint for the treatment of wastewater.

关键词： 膜分离技术   MBR   应用   生物处理工艺   生物反应器   产业化   膜技术  

摘要： MBR由于采用了膜分离技术与生物反应器相结合的方式，具有许多其他生物处理工艺无法比拟的明显优势，随着膜技术的产业化及膜在各行各业应用的扩大，今后MBR应用可能获得迅速发展。

关键词： DG44细胞   生物反应器   全人源单克隆抗体   悬浮培养   工艺优化  

摘要： 为研究一种表达全人源抗VEGF165单克隆抗体（HVAB）的重组DG44细胞的培养工艺。在摇瓶培养阶段利用常见的流加和分阶段温度控制培养的方法,初步确定培养工艺。在生物反应器培养阶段,研究了不同pH范围对DG44细胞生长和单克隆抗体表达的影响。结果表明,通过补料可使HVAB表达量从101 mg/L提高到654 mg/L;通过在生长中期的适当降温,使细胞终活性保持在80%以上;pH控制范围6.4~7.4更适合DG44细胞的生长和HVAB表达。反应器中的抗体表达量为526 mg/L,与对照摇瓶相比降低了11%,为之后的中试研究奠定了工艺基础。