Способ и устройство для проведения биохимических реакций

 

Изобретение относится к биотехнологии. Способ предусматривает его проведение в устройстве, содержащем корпус, размещенные в нем реакционную камеру с продуцирующей системой из биохимически активных компонентов и подающую камеру жидкой питающей среды для продуцирующей системы. Подающая камера разделена на первую и вторую секции, сообщенные посредством трубопровода и отделенные от реакционной камеры полупроницаемыми мембранами. В процессе биосинтеза проводят одновременно три этапа. На первом из них подают жидкость из первой секции в реакционную камеру. Из нее жидкость подают во вторую секцию и из второй секции по трубопроводу жидкость направляют в первую секцию для создания циркуляции жидкости по направлению потока через указанные секции и реакционную камеру. В устройстве полупроницаемая мембрана имеет фильтрующий слой, образующий поверхность, расположенную в реакционной камере, и опорный слой, расположенный в секциях подающей камеры. Изобретение обеспечивает проведение биохимических реакций с высокой эффективностью и в экономичном режиме. 2 с. и 16 з. п. ф-лы, 3 ил.

Таблицыт

Формула изобретения

1. Способ бесклеточного биосинтеза полипептидов, предусматривающий его проведение в устройстве, содержащем корпус, размещенные в нем реакционную камеру с продуцирующей системой из биохимически активных компонентов и подающую камеру жидкой питающей среды для продуцирующей системы, разделенную на первую и вторую секции, сообщенные посредством трубопровода и отделенные от реакционной камеры полупроницаемой мембраной, при этом в процессе биосинтеза проводят одновременно три этапа, согласно которым жидкость подают из первой секции в реакционную камеру, из реакционной камеры жидкость направляют во вторую секцию и из второй секции по трубопроводу жидкость направляют в первую секцию для создания циркуляции жидкости по направлению потока через указанные секции и реакционную камеру.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем жидкости в реакционной камере и секциях подающей камеры в процессе циркуляции поддерживают постоянным.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что полученный продукт, продуцируемый в реакционной камере, извлекают посредством жидкости, поступающей из этой камеры во вторую секцию подающей камеры.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в реакционной камере расположена полупроницаемая собирающая мембрана для извлечения продукта, полученного биосинтезом в продуцирующей системе.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в процессе биосинтеза при помощи насоса осуществляют изменение направления движения потоков жидкости в камерах один раз или многократно.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что объем жидкости, подаваемой насосом в одном направлении, до изменения этого направления на противоположное, по меньшей мере, такой же, как и объем реакционной камеры.

7. Устройство для бесклеточного биосинтеза полипептидов, включающее корпус, расположенные в нем реакционную камеру, содержащую продуцирующую систему, и подающую камеру с жидкой питающей средой для продуцирующей системы, разделенную на первую и вторую секции, которые отделены от реакционной камеры полупроницаемой мембраной и сообщены между собой при помощи трубопровода и насоса для циркуляции жидкости, при этом полупроницаемая мембрана имеет фильтрующий слой, образующий поверхность, расположенную в реакционной камере, и опорный слой, расположенный в секциях подающей камеры.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что трубопровод и насос размещены в его корпусе.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что трубопровод расположен снаружи корпуса и подключен к нему при помощи соединительного средства.

10. Устройство по любому из пп.7-9, отличающееся тем, что полупроницаемая мембрана состоит из капилляров, при этом реакционная камера расположена между стенкой корпуса и капиллярами мембраны.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что мембрана состоит из первого и второго комплекта капилляров, сообщенных на конце с камерами сбора жидкости, при этом каждый указанный комплект образует первую и вторую секции подающей камеры, причем капилляры каждого комплекта расположены по существу параллельно друг другу.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что большая часть объема реакционной камеры расположена между комплектами капилляров полупроницаемой мембраны.

13. Устройство по любому из пп.7-12, отличающееся тем, что в реакционной камере размещена полупроницаемая собирающая мембрана, имеющая молекулярный вес (MW) больший, чем молекулярный вес полупроницаемой мембраны, разделяющей подающую и реакционные камеры, при этом собирающая мембрана соединена с трубопроводом для отвода жидкости с конечным продуктом из реакционной камеры.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что собирающая мембрана содержит комплект капилляров, концы которых с двух сторон сообщены с общей камерой для удаления жидкости.

15. Устройство по любому из пп.7-14, отличающееся тем, что в реакционной камере размещен пористый материал для приема, по крайней мере, части компонентов продуцирующей системы.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что полупроницаемая мембрана образует снаружи оболочку пористого материала.

17. Устройство по любому из пп.7-16, отличающееся тем, что каждый из трубопроводов снабжен клапаном, содержащим полость, образованную канавкой и пленкой, которая герметично расположена на кромке канавки, и поршень, размещенный над пленкой с возможностью его перемещения таким образом, что для закрытия клапана он вдавливает пленку в канавку, а в своем открытом положении он освобождает пленку для ее растягивания над канавкой.

18. Устройство по любому из пп.7-16, отличающееся тем, что оно снабжено насосом для обеспечения циркуляции жидкости в трубопроводах, содержащим полость, герметично закрытую эластичной пленкой и образующую его рабочую камеру, соединенную с трубопроводами, и установленный над эластичной пленкой поршень с возможностью его перемещения над последней таким образом, что поршень в одном из положений проталкивает пленку в камеру для уменьшения ее объема, а в другом положении он освобождает ее для растягивания над камерой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к молекулярной биологии и биотехнологии

Изобретение относится к конструкции биологических реакторов, предназначенных для биологической очистки воздушной среды от токсичных и пахнущих соединений в химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к аналитическим методам исследования ферментных систем, к устройствам для определения ингибиторов и активаторов холинэстераз

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и направлено на повышение точности и расширение диапазона измерения субстратов ферментативных реакций

Изобретение относится к области молекулярной биологии
Изобретение относится к области биотехнологии и пищевой промышленности, в частности к способу получения аналитического устройства - биосенсорного электрода, который может быть использован для определения содержания моно- и полисахаридов в углеводсодержащем растительном сырье и промежуточных продуктах на разных стадиях технологического процесса

Группа изобретений относится к биохимии. Предложен способ изготовления электрода с иммобилизованным белком путем иммобилизации цитохрома с552, его производного или варианта на золотом электроде таким образом, что гидрофобная часть цитохрома, его производного или варианта расположена напротив золотого электрода. Цитохром с552, его производное или вариант и золотой электрод соединены друг с другом с помощью самоорганизующегося монослоя, расположенного между ними. После образования на золотом электроде самоорганизующегося монослоя золотой электрод погружают в раствор, содержащий цитохром с552, его производное или вариант, буферный раствор и от 10 мМ до 30 мМ включительно хлорида калия для связывания цитохрома с552, его производного или варианта с золотым электродом с помощью самоорганизующегося монослоя, расположенного между ними. Также предложен электрод, полученный вышеуказанным способом. Предложен способ изготовления функционального элемента фотоэлектрического преобразователя. Способ включает стадии образования электрода с иммобилизованным белком путем иммобилизации на золотом электроде цитохрома с552, его производного или варианта. Предложен также функциональный элемент фотоэлектрического преобразователя, полученный вышеуказанным способом. Предложенная группа изобретений обеспечивает повышение стабильности электрода с иммобилизованным белком с сохранением способности переноса электронов цитохрома с552, его производного или варианта для длительного постоянного применения. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 19 ил.

Группа изобретений относится к гидролизной промышленности, в частности к устройству для гидролиза биомассы преимущественно из лигноцеллюлозного материала или смеси лигноцеллюлозного и других материалов и к способу перемешивания биомассы с ферментами для активации процесса гидролиза. Ферментный реактор содержит реакционный резервуар с вращающимся устройством механического перемешивания. Реакционный резервуар имеет входное отверстие для подачи биомассы и фермента в реакционный резервуар в виде смеси или по отдельности, разгрузочное отверстие, внутреннюю смесительную камеру. Внутренняя смесительная камера содержит первую секцию камеры и вторую секцию камеры. Первая секция камеры расположена над второй секцией камеры и имеет увеличивающуюся площадь поперечного сечения в направлении от входного отверстия к выходному разгрузочному концу, расположенному у второй секции камеры, причем входное отверстие совпадает с узким концом первой секции камеры. Вторая секция камеры имеет разгрузочное отверстие и постоянную площадь внутреннего поперечного сечения от конца, расположенного у широкого конца первой секции камеры, до разгрузочного конца внутренней смесительной камеры, где расположено разгрузочное отверстие. Вращающееся устройство механического перемешивания расположено во внутренней смесительной камере и соосно с первой секцией камеры и имеет лопасти, отходящие радиально от вращающегося вала, соосного с реакционным резервуаром, и длина которых увеличивается с увеличением поперечного сечения первой секции камеры. Способ перемешивания биомассы из лигноцеллюлозного материала или смеси лигноцеллюлозного и других материалов осуществляется посредством использования ферментного реактора вышеприведенной конструкции, причем в процессе обработки вязкость смеси уменьшается, по меньшей мере, на 50 или на 25% от вязкости биомассы, поданной в реактор. Группа изобретений при реализации обеспечивает повышение качества ферментативной обработки биомассы из лигноцеллюлозного материала или смеси лигноцеллюлозного и других материалов в крупномасштабных смесительных резервуарах при одновременном снижении экономических затрат. 3 н. и 15 з.п ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области биохимии. Предложено устройство для размещения чипа биосенсора для осуществления способа восстановления чувствительной поверхности чипа биосенсора путем обработки его восстанавливающим раствором. Устройство включает основу и крышку. Основа имеет углубление, снабжена направляющими выступами, а также отверстиями для стягивающих винтов. Крышка устройства имеет направляющие отверстия, отверстия для стягивающих винтов, сквозное гнездо ступенчатой формы для магнитного перемешивающего элемента и вставленный в гнездо широкой частью наружу магнитный перемешивающий элемент ступенчатой формы. В широкой части магнитного перемешивающего элемента закреплена магнитная пластинка. Крышка снабжена вводным каналом для введения и замены восстанавливающего раствора. Между основой устройства и крышкой устройства располагается упругий герметизирующий элемент. Герметичный элемент ограничивает рабочую зону устройства и имеет в центре отверстие, соответствующее размеру чувствительной поверхности чипа биосенсора. Изобретение обеспечивает возможность восстановления чувствительности поверхности чипа биосенсора с минимальным расходом растворов и реактивов. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к биотехнологии

Наверх