In der nahen Zukunft werden Bioreaktoren eine entscheidende Rolle in der Lebensmittelproduktion spielen, insbesondere bei der Herstellung von kultiviertem Fleisch und pflanzenbasierten Alternativen. Diese neuen Technologien könnten die Art und Weise, wie wir Lebensmittel sehen und konsumieren, revolutionieren, ähnlich wie es die Einführung von Smartphones für die Kommunikation tat.
Die Umstellung auf Fleisch aus Pflanzen und Laboren wird nicht nur durch das Streben nach nachhaltigen und ethischen Lösungen vorangetrieben, sondern auch durch technologische Innovationen, wie präzise gesteuerte Fermentationsprozesse.
Während sich viele Menschen heute noch schwer vorstellen können, Fleisch aus Bioreaktoren zu essen, könnte dies in fünfzig Jahren genauso selbstverständlich sein wie das Benutzen eines Smartphones. Die Technologien, die hinter diesen Prozessen stehen, wie präzise Massedurchflussregler und automatisierte Gassteuerungssysteme, ermöglichen eine skalierbare und nachhaltige Lebensmittelproduktion. Diese Geräte, ursprünglich in der pharmazeutischen und chemischen Industrie eingesetzt, werden künftig eine zentrale Rolle in der globalen Lebensmittelversorgung spielen.
Die Entwicklung der Bioreaktortechnologie und ihrer präzisen Steuerungssysteme könnte somit der Schlüssel zur Bewältigung vieler globaler Herausforderungen sein — von der Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung bis zur Reduzierung von Treibhausgasen und Tierleid. So wie Martin Coopers erster Telefonanruf im Jahr 1973 den Grundstein für eine neue Ära der Kommunikation legte, könnte die heutige Pionierarbeit in der Biotechnologie den Wandel unserer Esskultur einleiten.
Kultiviertes Fleisch wird durch die Entnahme von tierischen Zellen hergestellt, die in einem Nährmedium unter kontrollierten Bedingungen im Labor gezüchtet werden. Diese Zellen vermehren sich und formen Muskelgewebe, das dann zu Fleischprodukten verarbeitet werden kann, ohne dass Tiere geschlachtet werden müssen.
Die grösste Herausforderung bei der Arbeit mit Bioreaktoren liegt in der extremen Empfindlichkeit der Prozesse. Insbesondere bei kritischen und heiklen Anwendungen müssen Massedurchflussregler nicht nur zuverlässig, sondern auch hochgradig wiederholbar und flexibel sein, um stabile Bedingungen zu gewährleisten. Damit die Zellkulturen ein optimales Wachstum erreichen, müssen die Umgebungsbedingungen wie Sauerstoffgehalt und Ph-Wert (CO2) dem Volumen (Wachstum) der Kulturen angepasst und nachgeregelt werden. Man beginnt mit einem kleinen Volumen der Zellkulturen. Durch die Zufuhr von Nährlösung und der entsprechenden Gasatmosphäre wachsen die Zellen über einen längeren Zeitraum und vergrössern somit das Volumen. Die Herausforderung ist, den Durchfluss beginnend vom kleinen Volumen bis zum Ende des Prozesses mit dem grossen Volumen anzupassen oder nachzuregeln. Dabei ist ein grosser Dynamikbereich der Gasregelung elementar. Die Durchflussregler von Vögtlin schaffen dabei problemlos einen Dynamikbereich von 1:1000, z.B. 0,1 bis 100 ln/min.
Die Vögtlin Massedurchflussmessgeräte garantieren Flexibilität durch:
Vögtlin liefert einfache Stand-alone-Lösungen für Tischsysteme sowie IP67 (NEMA6) und EX-zertifizierte Einheiten, die in Laboren eingesetzt werden können, wo eine regelmässige Reinigung mit Hochdruckwasserstrahlern erforderlich ist. Die Steuerung erfolgt auf vielfältige Weise: Wir bieten komplette Gasmischsysteme sowie Stand-alone-Einheiten, die über Modbus, Profibus und analoge Signale kommunizieren. Weitere Optionen sind VB, C++, LabvVIEW oder gebrauchsfertige Datenerfassungsprogramme. Unsere Einheiten sind im Durchflussbereich von kleinsten SCCM bis zu 450 SLPM erhältlich. Für Systemhersteller entwickelt und fertigt Vögtlin komplette OEM-Lösungen.
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