用于深空食品生产的生物反应器 - J Rod

可 3D 打印的生物反应器采用模块化、可扩展、可回收和可重复使用的设计，同时确保防漏性能和高效的气体交换。 它具有一个六边形培养室，其侧面带有联锁机构，允许多个单元牢固地连接起来，以在零重力环境中保持稳定性并实现高效存储。 该腔室可由 PEEK 3D 打印而成，PEEK 是一种耐用、耐高温且食品安全的材料。 由 ePTFE 或 FEP 制成的透气插入物有助于氧气和二氧化碳交换而不会泄漏。培养室盖由中心螺钉固定，该螺钉均匀地分布整个培养室的压力，以保持结构完整性。 腔室和盖子之间的硅橡胶垫圈形成防漏密封，可以轻松拧紧或松开以进行维护和灭菌。 盖子包括公鲁尔锁入口和母鲁尔锁入口，提供安全进入主室以进行流体引入和提取。 该生物反应器包括由 ePTFE 或 FEP 制成的透气插入物，旨在促进有效的氧气和二氧化碳交换而不会泄漏。 插入物的直径为 25 mm，孔径范围为 0.2 μm 至 1.0 μm。 此孔径非常适合防止液体逸出，同时确保充分的 CO2 扩散，满足生物反应器在 100 mL 培养物中进行气体交换的需求。 如果需要，可以添加第二个插入物以进一步增强气体交换能力，允许

使系统适应更大的培养或更苛刻的条件。生物反应器的设计易于扩展，具有支持各种室尺寸的盖子和联锁机制。 这些室可以根据需要回收和重新打印，使系统能够适应不断变化的需求。 其免工具组装和可重复使用的组件减少了对地球补给的依赖，使其成为长期太空任务的理想选择。 该设计还满足 NASA 在微重力环境下维持气体交换的要求，ePTFE 或 FEP 膜可确保充分的二氧化碳扩散，同时保持防漏密封。 该生物反应器的材料可灭菌且耐微生物污染，确保在太空中安全、重复使用。