Zinātniskās darbības atbalsta sistēma
Latviešu English

Publikācija: Uz modeli bāzēta biomasas iznākuma optimizācija un kontrole E. coli BL21 (DE3) hepatīta B-korantigēna (HBcAg) producenta fermentācijas procesam ar piebarošanu

Publikācijas veids Promocijas darbs
LZP klasifikators
Aizstāvēšana: 28.09.2016 15:00, Rīgas Tehniskā universitāte, Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultāte, Paula Valdena iela 3, 272. auditorijā
Publikācijas valoda Latviešu (lv)
Nosaukums oriģinālvalodā Uz modeli bāzēta biomasas iznākuma optimizācija un kontrole E. coli BL21 (DE3) hepatīta B-korantigēna (HBcAg) producenta fermentācijas procesam ar piebarošanu
Nosaukums angļu valodā Model Based Biomass Yield Optimization and Control for E. coli BL21 (DE3) Hepatitis B Core Antigen (HBcAg) Producer Fed-Batch Fermentation Process
Pētniecības nozare Ķīmijas inženierzinātne
Pētniecības apakšnozare  Vispārīgā ķīmijas tehnoloģija
Autori Oskars Grīgs
Atslēgas vārdi Fermentācijas process ar piebarošanu, Escherichia coli, bioreaktors, fermentācijas procesa modelēšana, uz modeli bāzēta kontrole
Anotācija Promocijas darba ietvaros, izmantojot matemātisko modelēšanu, tika noteikti dažāda veida un trajektorijas (substrāta) piebarošanas profili rekombinanta Escherichia coli BL21 (DE3) pBR327 hepatīta B kor-antigēna producenta biomasas ieguves fermentācijas procesam. Iegūtie piebarošanas profili paredzēti dažāda biomasas augšanas ātruma un iznākuma ieguvei dotajam procesam. Darba ietvaros ieviestas un aprobētas iepriekšnoteikto piebarošanas profilu izmeklētas piebarošanas ātruma tiešsaistes kontroles metodes – kontrole pēc pO2, un uz modeli bāzēta kontrole ar prognozi, kur abas metodes nodrošina augstāku procesa drošību un atkārtojamību, kas vēlamas GMP tipa procesiem. Darba izstrādes laikā tika realizēti priekš-eksperimenti kolbās, fizikālķīmisko parametru temperatūras un pH ietekmes noteikšanai uz biomasas iznākumu, kā arī veikti biomasas mērījuma precizitātes un kļūdu aprēķini. Piebarošanas profilu aprēķinam tika veikta fermentācijas procesu modelēšana, sākotnēji lietojot kolbu eksperimentu datus, tad modelējot fermentācijas procesus ar piebarošanu 5 l bioreaktora procesam. Tika identificēti 2 dažādas sarežģītības fermentācijas procesa modeļi kolbu un bioreaktora mērogiem, kur sarežģītākā modeļa gadījumā tika ņemta vērā acetātu uzkrāšanās. Identificētais vienkāršotais matemātiskais modelis, kurā netiek ņemta vērā acetātu ietekme, tika lietots uz modeli bāzētai piebarošanas ātruma kontrolei ar prognozi, realizācijai. Literatūras apskatā apkopota un izvērtēta informācija par laika periodu no 1949. gada līdz 2016. gadam
Anotācija angļu valodā Within doctoral work were evaluated and applied various type and trajectory (substrate) feeding profiles for recombinant Escherichia coli BL21 (DE3) pBR327 hepatitis B core antigen producer biomass production fermentation process. Evalutaed feeding profiles are devised to be aplicable for the various biomass growth rate and yield fermentation proceses provission. Were introduced and aprobed evaluated feeding profile advanced on-line control methods – control depending on pO2 signal, and model predictive control, where both methods ensure higher process sfety and reproducibility standarts, desirable for GMP processes. Prior flask experiments were realized to detect temperature and pH influence on biomass yield, as well as to calculate biomass measurement precision and errors. The fermentation process modeling was made for the fed-batch profile calculations, where for the initial model identification, were used the data from flask experiments, and later for model re-identification the data from the 5 l bioreactor fed-batch fermentation proceses were used. Two models with different complexity were identified for flask and 5 l bioreactor scales, where in the more complex model, the accumulation of the acetate was taken into consideration. The identified simplified mathematical model, where no acetate influence was taken in to account, was used for realization of feeding profile model predictive control. In the review of the literature, the summarized and analyzed information correspond to sources published from year 1949 till 2016.
Atsauce Grīgs, Oskars. Uz modeli bāzēta biomasas iznākuma optimizācija un kontrole E. coli BL21 (DE3) hepatīta B-korantigēna (HBcAg) producenta fermentācijas procesam ar piebarošanu. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2016. 114 lpp.
Pilnais teksts Pilnais teksts
Kopsavilkums Pilnais teksts
ID 22461