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Online Off-Gas Analysis for Monitoring and Controlling Bioprocesses
BioPAT® Xgas
BioPAT® Xgas
Bioreactor 의 Controller 에 표시되는 OUR, CER, RQ
BioPAT® Xgas sensor 에는 O2 sensor 와 CO2 sensor 가 하나의 sensor system 으로 구성
Cat. No.
BioPAT® Xgas 견적요청
BioPAT® Xgas Datasheet [영문]


세포 배양중에 발생한 exhaust gas 로 부터 세포가 사용한 O2 농도와 세포로 부터 배출된 CO2 의 농도를 실시간으로 측정하는 장치
흡수된 O2 농도와 배출된 CO2 농도는 배양중인 세포의 metabolism 상태와 밀접한 연관이 있어 매우 중요한 세포배양 정보
exhaust gas 에 있는 O2, CO2 농도를 연속적으로 측정하면 다음과 같은 데이터를 구할 수 있다.
- OUR : Oxygen Uptake Rate
- CPR : Carbon Dioxide Production Rate 또는
  CER : Carbon Dioxide Evolution Rate
- RQ : Respiratory Quotient (CER/OUR)
OUR 수치는 specific growth rate (μ) 와 밀접하게 연관
OUR, CER 같은 데이터를 bioreactor 의 controller 로 전송하여 세포배양 공정을 다양한 방법으로 조절하여 가장 적절한 배양 조건을 유지
예를 들어 E.coli 의 경우 배양액에 영양분이 많을 경우 2차 대사산물인 acetate 를 형성하게 되어 세포배양 효율이 떨어지게 된다. 이 현상의 경우 OUR 수치가 올라가게 되므로 OUR 수치를 bioreactor 의 controller 에 전달하고 controller 는 feeding 조건을 감소시켜 적절한 배양 조건을 유지할 수 있다.
하나의 BioPAT Xgas sensor 안에 O2 sensor 와 CO2 sensor 가 나란히 장착
O2 Sensor
O2 sensor 는 Zirconium dioxide 방식으로 O2 농도 측정
O2 농도 측정 범위 : 1 - 50 Vol. %
0.2% 이내의 매우 탁월한 측정 정밀도
15,000 시간 (약 20개월) 간 사용 가능 (약 2% 이내 drift)
최소 0.1% oxygen 이 있어야 사용 가능하므로 산소가 없는 곳에서는 사용 피해야 함
CO2 Sensor
CO2 sensor 는 dual wavelength infrared 를 이용하는 방식으로 CO2 농도 측정
CO2 농도 측정 범위 : 0 - 10 Vol. %
0.2% 이내의 매우 탁월한 측정 정밀도
25,000 시간 (약 25개월) 간 사용 가능 (약 2% 이내 drift)
sensor 에는 습도와 압력을 보정하는 기능이 있어 더욱 정확한 O2 , CO2 농도를 측정
연간 ±2% 정도의 오차로 매우 안정한 측정 stability
BioPAT Xgas 는 일반적으로, bioreactor 에서 산소기체 공급을 조절하는 flow adapter 와 연결하여 사용



Technical Specifications
O2 Sensor Unit
Measured gas O2
Measuring principle Zirconium dioxide
Accuracy < 0.2% FS ±3% Rdg on valve
Drifet < ±2% valve / year
Lifetime of sensor element Approx. 15,000 operating hours
Temperature inside the sensor unit 580℃
CO2 Sensor Unit
Measured gas CO2
Measuring principle, infrared Dual wavelength
Accuracy < 0.2% FS ±3% Rdg on valve
Drift < ±2% valve / year
Lifetime of sensor element Approx. two years
Temperature inside the sensor unit 3℃ higher than process temperature
OPC PC Connection Box
Number of Serial Ports
Connect directly using Telnet | SSH by port and IP address
Connect with EasyPort menu by Telnet | SSH
1
Serial Port Interface EIA232/422/485 on DB9M, RJ45, DB25M or DB25F
Serial Port Speeds 50 bps to 230 Kbps with customizable baud rate support
Parity Odd, Even, Mark, Space, None
Local Console Port RS232 on Serial Port
Power Supply 230V AC (international) Wall Power Adaptor included
Nominal Input Voltage 12V DC
Weight 0.23 kg
Dimensions 91 x 64 x 24 mm, case dimensions not including mounting tabs
General
Temperature range 15 - 40 ℃
Pressure range 0.8 - 1.3 bar
Operating humidity 5 - 100% RH, integrated humidity compensation
Housing, stainless steel IP65 protection
Dimensions and weight W x L x H (170 x 150 x 120 mm), 4kg
Mechanical connection 4 mm
Materials in contact with exhaust gas stainless steel, thermo-elastomer, sapphire, PTFE, polymer H. L., nitrile
Filters PTFE, 0.22 um; PTFE, 5um
Power supply 24V 1A
Stirage conditions 0 - 60℃, 5 - 75% RH



Graphical plot of a 27 hour fed-batch fermentation of E.coli tracking the auto-calculated and off-line parameters in BioPAT MFCS






 
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