KR20210116474A - 광합성 미생물을 위한 스케일러블 생산 및 배양 시스템 - Google Patents

광합성 미생물을 위한 스케일러블 생산 및 배양 시스템 Download PDF

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아미캄 바-길
모쉬 애브론
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예모자 리미티드
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Abstract

광합성 미생물의 배양 및 생산을 위한 스케일러블 시스템 및 공정이 제공된다.

Description

광합성 미생물을 위한 스케일러블 생산 및 배양 시스템
본 개시내용은 일반적으로 광합성 미생물의 배양 및 생산을 위한 장치, 시스템 및 방법 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 미세조류의 대규모 생산을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
광합성 미생물은, 특히 미세조류는, 단백질, 아미노산, 탄수화물, 비타민, 항생제, 불포화 지방산, 다당류, 착색제와 같은 다양한 생물 활성 물질의 귀중한 자원으로 활용된다. 일부 미세조류 종은 탄화수소를 생산하는 것으로 알려져 있으므로, 재생 가능 에너지 분야에 적용하기에 유망하다. 오늘날, 세계 식량 및 에너지 위기가 더욱 심각해짐에 따라, 미세조류 자원의 개발 및 활용은 큰 의미와 경제적 전망을 보여주었다.
미세조류의 통상적인 생산 공정은 원하는 분자/생성물의 생산을 유도하기 위한 스트레스 조건 하에서 미세조류를 상업적 크기의 벌크로 배양하고 벌크를 조작하는 것을 포함할 수 있다. 대규모 생산을 위한 현재의 방법은 자연에서 발견된 것과 유사한 성장 조건을 제공하는 육상 기반 개방 연못 또는 유수식 시스템에서 성장하는 광합성 미생물을 기반으로 한다. 이러한 접근법의 상당한 단점은 성장 조건을 제어할 수 없고 균일성을 확보하지 못하여 가변적인 생산량, 배치 오염 및 후속의 경제적 손실을 초래한다는 점이다. 따라서, 광합성 유기체의 대규모 생산을 위해 보편적이고 사용하기 쉬운 스케일러블 시스템을 제공하는 것은 오랫동안 충족되지 않은 요구로 남아 있다.
따라서, 본 발명의 주요 목적은 광합성 미생물의 생산을 위한 보편적이고 양호하게 제어되며 스케일러블하고 사용하기 쉬우면서 비용 효율적인 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 광합성 미생물을 배양하기 위한 스케일러블 수직 유닛을 제공하며, 이는
a) 적어도 하나의 밀봉식 광생물 반응기;
b) 광생물 반응기와 작동 가능하게 치합된 칼럼; 및 c) 칼럼에 부착된 적어도 하나의 광원을 포함하고; 적어도 하나의 광원 및 칼럼은 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 칼럼은 광생물 반응기의 온도; 광원에 의해 방출된 광의 강도; 광원에 의한 조명의 지속기간; 조명 빈도; 및 광원에 의해 방출된 광의 파장을 포함하는 파라미터를 제어하도록 구성된다.
본 발명은 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템을 더 제공하며, 이는 적어도 2개의 수직 배양 유닛을 포함하고, 각 유닛은 a) 4개의 밀봉식 광생물 반응기; b) 광생물 반응기와 작동 가능하게 치합된 칼럼; c) 각각 칼럼과 작동 가능하게 치합된 4개의 광원을 포함하고; 각 광원 및 칼럼은 각 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 칼럼은 광생물 반응기의 온도, 광원에 의해 방출된 광의 강도, 광원에 의한 조명 빈도, 조명의 지속기간, 및 광원에 의해 방출된 광의 파장을 제어하도록 구성되고; 제1 광원은 제1 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 제2 광원은 제2 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제3 광원은 제3 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제4 광원은 제4 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제1 광원에 의해 방출된 광은 제2, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제2 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제3 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제4 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 제4 광생물 반응기를 실질적으로 조명한다.
본 발명은 광합성 미생물의 대규모 생산을 위한 공정을 더 제공하며, 이는
a) 복수의 수직 배양 유닛을 포함하는 청구항 중 어느 한 항의 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템을 제공하는 단계로서, 각 유닛은 a) 4개의 밀봉식 광생물 반응기; b) 광생물 반응기의 각각과 작동 가능하게 치합된 칼럼; c) 각각 칼럼과 작동 가능하게 치합된 적어도 4개의 광원으로서; 각 광원 및 칼럼은 각 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 칼럼은 광생물 반응기의 온도, 광원에 의해 방출된 광의 강도, 광원에 의한 조명 빈도, 광원에 의한 조명의 지속기간, 및 광원에 의해 방출된 광의 파장을 제어하도록 구성되고; 제1 광원에 의해 방출된 광은 제2, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제2 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제3 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제4 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 제4 광생물 반응기를 실질적으로 조명하는, 적어도 4개의 광원; 및 d) 각 칼럼과 통신하는 적어도 하나의 제어 유닛을 포함하는, 단계;
b) 광생물 반응기에 광합성 미생물의 접종물을 유입시키는 단계;
c) 광생물 반응기에서 온도, 광도; 광 파장; 유체 함량; 영양소; pH; 가스 함량; 및 난류로 구성된 그룹으로부터 선택된 파라미터를 조정하는 단계;
d) 선택적으로, 광생물 반응기에서 바이오매스를 측정하는 단계; 및
e) 광합성 미생물을 수집하는 단계를 포함한다.
본 발명은 광합성 미생물에 의해 생성된 적어도 하나의 생체분자를 획득하는 공정을 더 제공하며, 이는
a) 제15항 내지 제30항 중 어느 한 항의 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템을 제공하는 단계;
b) 원하는 부피의 바이오매스를 획득하기 위해 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템에서 광합성 미생물을 성장시키는 단계;
c) 선택적으로, 광합성 미생물에 의한 생체분자의 생산을 유도하여 적어도 하나의 생물학적 활성 물질이 풍부한 바이오매스를 획득하는 단계;
d) 시스템으로부터 바이오매스 및/또는 성장 배지를 수집하는 단계; 및
e) 적어도 하나의 생체분자를 획득하는 단계를 포함한다. 본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 다음의 도면 및 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 광합성 미생물의 바이오매스를 획득하는 공정을 더 제공하며, 바이오매스에는 적어도 하나의 생체분자가 풍부하고, 본 공정은
a) 제15항 내지 제30항 중 어느 한 항의 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템을 제공하는 단계;
b) 원하는 부피의 바이오매스를 획득하기 위해 제15항 내지 제30항 중 어느 한 항의 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템에서 광합성 미생물을 성장시키는 단계;
c) 선택적으로, 광합성 미생물에 의한 생체분자의 생산을 유도하여 적어도 하나의 생체분자가 풍부한 바이오매스를 획득하는 단계; 및
d) 바이오매스를 수집하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 다음의 도면 및 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1(a, b)은 광합성 미생물의 배양을 위한 수직 스케일러블 유닛의 예시적인 실시예의 개략도이고;
도 2는 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템의 예시적인 실시예의 개략도이고;
도 3은 광합성 미생물의 대규모 생산을 위한 공정의 예시적인 실시예를 나타낸 흐름도이고;
도 4는 포함하는 광합성 미생물에 의해 생성된 적어도 하나의 생체분자를 획득하기 위한 공정의 예시적인 실시예를 나타낸 흐름도이고;
도 5는 광합성 미생물의 바이오매스를 획득하기 위한 공정의 예시적인 실시예를 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 적어도 하나의 구현예를 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명은 그 적용에 있어서 구성의 세부사항 및 다음 설명에 제시되거나 도면에 도시된 구성요소의 배열에 제한되지 않음을 이해해야 한다. 본 발명은 다른 실시예에 적용 가능하거나 다양한 방식으로 실행 또는 수행될 수 있다. 또한, 본원에 활용된 어법 및 용어는 설명을 위한 것으로 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점을 이해해야 한다.
광합성 미생물(106a 내지 106d)을 배양하기 위한 스케일러블 수직 유닛의 예시적인 실시예를 나타낸 도 1a를 참조한다. 일 실시예에서, 광합성 미생물(106a)을 배양하기 위한 스케일러블 수직 유닛은 a) 적어도 하나의 밀봉식 광생물 반응기(100); b) 적어도 하나의 광생물 반응기(100)와 작동 가능하게 치합된 칼럼(102); c) 칼럼(102)과 작동 가능하게 치합된 적어도 하나의 광원(103a)을 포함하고; 광원(103) 및 칼럼(102)은 광생물 반응기(100)의 종축을 따라 정렬된다. 본원에서 사용된 바와 같이, "칼럼과 작동 가능하게 치합된 광원"이라는 어구는 광원이 직접 또는 간접적으로 칼럼의 표면에 부착되고; 또는 칼럼에 내장되고; 또는 칼럼의 일부에 연결되는 것을 의미하지만, 이에 제한되지 않는다. 광원과 칼럼 간의 접촉은 연속적일 수 있거나, 또는 대안적으로 광원의 일부만이 칼럼에 부착될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "광생물 반응기"란 용어는 광합성을 사용하여 광 및 이산화탄소로부터 바이오매스를 생성하는 광영양 미생물을 배양하기 위해 광원을 이용하는 생물 반응기를 지칭하지만, 이에 제한되지 않는다. 광생물 반응기의 인공 환경 내에서, 각각의 종에 대해 특정 조건이 신중하게 제어되어 자연이나 자연과 유사한 서식지 어느 곳에서보다 더 높은 성장률 및 순도 수준을 가능하게 한다. 일 실시예에서, 스케일러블 수직 유닛(106b)은 2개의 광생물 반응기(100) 및 2개의 광원(103)을 포함하고, 각 광원은 칼럼(102)과 작동 가능하게 치합되고; 제1 광원은 제1 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 제2 광원은 제2 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제1 광원에 의해 방출된 광은 제2 광생물 반응기를 조명하지 않고 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제2 광원에 의해 방출된 광은 제1 광생물 반응기를 조명하지 않고 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명한다. 다른 실시예에서, 스케일러블 수직 유닛(106c)은 3개의 광생물 반응기(100) 및 3개의 광원(103)을 포함하고, 각 광원은 칼럼(102)에 부착되고; 제1 광원은 제1 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 제2 광원은 제2 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제3 광원은 제3 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제1 광원에 의해 방출된 광은 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제2 광원에 의해 방출된 광은 제1 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제3 광원에 의해 방출된 광은 제1 또는 제2 광생물 반응기를 조명하지 않고 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명한다. 일 실시예에 따르면, 스케일러블 수직 유닛(106d)은 4개의 광생물 반응기(100) 및 4개의 광원(103)을 포함하고, 각 광원은 칼럼(102)에 부착되고; 제1 광원은 제1 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 제2 광원은 제2 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제3 광원은 제3 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제4 광원은 제4 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제1 광원에 의해 방출된 광은 제2, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제2 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제3 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제4 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 제4 광생물 반응기를 실질적으로 조명한다. 일 실시예에 따르면, 칼럼(102)은 광생물 반응기(100)에서 다수의 파라미터를 제어하도록 구성된다. 칼럼에 의해 제어될 수 있는 파라미터의 비제한적인 목록은 광생물 반응기의 온도; 광원에 의해 방출된 광의 강도; 광원에 의한 조명의 지속기간; 조명 빈도; 및 광원에 의해 방출된 광의 파장을 포함한다. 일 실시예에서, 광생물 반응기(100)는 적어도 하나의 유체 입구; 적어도 하나의 유체 출구; 적어도 하나의 가스 입구; 적어도 하나의 가스 출구; 및 선택적으로 광생물 반응기 기능 또는 광생물 반응기 내용물과 관련된 데이터를 수집할 수 있게 구성된 광생물 반응기에 연결된 셀(105)을 포함한다. 이제 도 1b를 참조한다. 일 실시예에서, 스케일러블 수직 유닛은 칼럼(102)과 통신하는 제어 유닛(104)을 포함한다. 일 실시예에서, 셀(105)은 광생물 반응기 기능 또는 광생물 반응기 내용물과 관련된 데이터를 제어 유닛(104)으로 전송하도록 구성된다. 또 다른 실시예에서, 제어 유닛(104)은 셀(105)에 의해 전송된 데이터에 따라 광생물 반응기의 내부 및/또는 외부의 조건을 조절하도록 구성된다. 일 실시예에서, 광생물 반응기 기능 또는 광생물 반응기 내용물과 관련된 데이터는 pH; 온도; 용존 O2 수준; 용존 CO2 수준; 바이오매스; 생체분자의 농도; 영양소의 농도; 오염물질의 농도; 안료 또는 색상일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 광생물 반응기의 하우징(101)은 광이 투과할 수 있거나 또는 이와 달리 광합성 미생물의 수성 배양을 위한 광자 에너지 입력을 제공하기 위해 광원을 통합할 수 있다. 일 실시예에서, 광생물 반응기(100)의 하우징(101)은 가요성 필름; 경질 열가소성 재료 및/또는 광합성 미생물 배양에 적합한 임의의 기타 재료로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 제어 유닛에 의해 조절될 수 있는 파라미터의 비제한적인 목록은 용존 O2 수준, 용존 CO2 수준, 온도, 조명, 가스 공급, 혼합, pH, 적용된 전단력 등을 포함한다.
일 실시예에서, 광원은 유사하거나 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성된 복수의 발광 유닛을 포함한다. 다른 실시예에서, 광원의 발광 유닛은 280 내지 1000 nm의 광을 방출하도록 구성된다. 일 실시예에서, 광원의 발광 유닛은 그룹으로 배열되고, 각 발광 유닛 그룹은 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성된다. 본원에서 사용된 바와 같이, "그룹으로 배열된"이란 어구는 광원 내에서 특정 파장 또는 특정 순서로 배치된 파장 범위의 광을 방출하도록 구성된 둘 이상의 발광 유닛을 지칭하지만, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 광원의 적어도 하나의 발광 유닛 그룹은 광합성 활성 방사선(PAR)을 방출하도록 구성된다. 본원에서 사용된 바와 같이, "광합성 활성 방사선"이란 용어는 광합성 유기체가 광합성 과정에서 사용할 수 있는 400 내지 700 나노미터의 방사선 스펙트럼 범위(주파대)를 지칭한다. 본 발명의 광원의 비제한적인 예로는 복수의 발광 유닛을 포함하는 튜브 또는 파이프이다. 일 실시예에서, 발광 유닛은 밸러스트, 형광등; 발광 다이오드(LED), 레이저, 할로겐; 네온; 및 광섬유일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 광원은 발광 다이오드(LED)이다. 선택적으로, 광원은 각 개별 유형의 광합성 유기체 배양에 적합한 전용 LED를 포함한다. 비제한적인 예에서, 각 광생물 반응기는 LED 프로젝터 라인과 같은 광원을 구비한다. 각 광원은 각 광생물 반응기에 대해 동일한 조명 조건을 유지하기 위해 동일한 거리에서 동일한 각도로 정확한 양의 광합성 활성 방사선(PAR)을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광합성 미생물의 비제한적인 목록은 해양 진핵 미세조류; 해양 원핵 미세조류; 남세균; 청/녹조류; 담함수 진핵 미세조류; 호염성 진핵 미세조류; 극한 진핵 미세조류; 식물 세포주; 식물 줄기 세포; 및 비부착 대형조류(해조류)를 포함한다. 일 실시예에서, 광합성 미생물은 미세조류이다.
이제 광합성 미생물(107)의 생산을 위한 대규모 시스템의 예시적인 실시예를 나타낸 도 2를 참조한다. 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템은 적어도 2개의 수직 배양 유닛(106)을 포함하고, 각 유닛은 a) 4개의 밀봉식 광생물 반응기(100); b) 광생물 반응기(100)와 작동 가능하게 치합된 칼럼(102); c) 각각 칼럼(102)과 작동 가능하게 치합된 4개의 광원(103)을 포함하고; 각 광원 및 칼럼은 각 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 칼럼은 광생물 반응기의 온도, 광원에 의해 방출된 광의 강도, 광원에 의한 조명 빈도, 조명의 지속기간, 및 광원에 의해 방출된 광의 파장을 제어하도록 구성되고; 제1 광원은 제1 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 제2 광원은 제2 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제3 광원은 제3 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제4 광원은 제4 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 제1 광원에 의해 방출된 광은 제2, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제2 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제3 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제4 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 제4 광생물 반응기를 실질적으로 조명한다. 일 실시예에서, 각 광생물 반응기는 적어도 하나의 유체 입구; 적어도 하나의 유체 출구; 적어도 하나의 가스 입구; 적어도 하나의 가스 출구; 및 선택적으로 광생물 반응기 기능 또는 광생물 반응기 내용물과 관련된 데이터를 수집할 수 있게 구성된 광생물 반응기에 연결된 셀을 포함한다. 일 실시예에서, 생산 시스템은 각 칼럼과 통신하는 적어도 하나의 제어 유닛을 더 포함한다. 다른 실시예에서, 하나보다 많은 칼럼은 단일 제어 유닛과 통신한다. 일 실시예에서, 광원은 유사하거나 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성된 복수의 발광 유닛을 포함한다. 일 실시예에서, 광원의 발광 유닛은 280 내지 1000 nm의 광을 방출하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 광원의 발광 유닛은 그룹으로 배열되고, 각 발광 유닛 그룹은 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 광원의 적어도 하나의 발광 유닛 그룹은 광합성 활성 방사선(PAR)을 방출하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 4개의 광원 각각은 칼럼에 의해 서로 독립적으로 제어될 수 있으며 동시에 상이하거나 유사하게 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 발광 유닛은 밸러스트, 형광등; 발광 다이오드(LED), 레이저, 할로겐; 네온; 및 광섬유로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 일 실시예에서, 발광 유닛은 발광 다이오드(LED)이다. 일 실시예에 따르면, 광합성 미생물의 비제한적인 목록은 해양 진핵 미세조류; 해양 원핵 미세조류; 남세균; 청/녹조류; 담함수 진핵 미세조류; 호염성 진핵 미세조류; 극한 진핵 미세조류; 식물 세포주; 식물 줄기 세포; 및 비부착 대형조류(해조류)를 포함한다. 일 실시예에서, 광합성 미생물은 미세조류이다. 일 실시예에서, 생산 시스템은 10 내지 10,000개의 수직 배양 유닛을 포함한다. 다른 실시예에서. 다른 실시예에서, 생산 시스템은 20 내지 10,000개; 50 내지 10,000개; 100 내지 10,000개; 150 내지 10,000개; 200 내지 10,000개; 300 내지 10,000개; 400 내지 10,000개; 500 내지 10,000개; 600 내지 10,000개; 700 내지 10,000개; 800 내지 10,000개; 1000 내지 10,000개; 1,500 내지 10,000개; 2,000 내지 10,000개; 및 5,000 내지 10,000개의 수직 배양 유닛을 포함한다. 다른 실시예에서, 생산 시스템은 50 내지 1,000개; 100 내지 1,000개; 150 내지 1,000개; 200 내지 1,000개; 300 내지 1,000개; 400 내지 1,000개; 및 500 내지 1,000개의 수직 배양 유닛을 포함한다. 다수의 배양 유닛은 병렬/동시 작동을 위해 배열될 수 있다. 선택적으로, 병렬 작동을 위해 구성된 배양 유닛은 개별적으로 작동될 수 있다. 이는 기본 유닛 및/또는 생산 유닛의 지속적인 작동을 용이하게 하면서, 예를 들어 복구/유지보수 기간(예를 들어, 클린-인-플레이스) 동안 또는 중단된 PBR의 오염으로 인해 PBR 중 적어도 하나의 작동을 중단한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "클린-인-플레이스"란 용어는 시스템/장치를 분해하지 않고 PBR 유닛을 세정하기 위해 자동화될 수 있는 메커니즘을 지칭한다. 이 용어는 "CIP"로 축약된다. 일 실시예에 따르면, 각 광생물 반응기의 부피는 5 내지 100 리터이다. 다른 실시예에 따르면, 각 광생물 반응기의 부피는 5 내지 50 리터이다. 일 실시예에 따르면, 각 광생물 반응기의 부피는 15 내지 35 리터이다. 다른 실시예에 따르면, 각 광생물 반응기의 부피는 약 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 및 50 리터이다.
이제 광합성 미생물의 대규모 생산을 위한 공정의 예시적인 실시예를 나타낸 도 3을 참조하며, 이는 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템을 제공하는 단계[1000]; 광생물 반응기에 광합성 미생물의 접종물을 유입시키는 단계[2000]; 광생물 반응기에서 온도, 광도; 광 파장; 유체 함량; 영양소; pH; 가스 함량; 및 난류로 구성된 그룹으로부터 선택된 파라미터를 조정하는 단계[3000]; 선택적으로, 광생물 반응기에서 바이오매스를 측정하는 단계[4000]; 및 광합성 미생물을 수집하는 단계[5000]를 포함한다. 일 실시예에서, 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템은 복수의 수직 배양 유닛을 포함하고, 각 유닛은 a) 4개의 밀봉식 광생물 반응기; b) 광생물 반응기의 각각과 작동 가능하게 치합된 칼럼; c) 각각 칼럼과 작동 가능하게 치합된 적어도 4개의 광원으로서; 각 광원 및 칼럼은 각 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 칼럼은 광생물 반응기의 온도, 광원에 의해 방출된 광의 강도, 광원에 의한 조명 빈도, 광원에 의한 조명 에피소드의 지속기간, 조명 에피소드의 수, 및 광원에 의해 방출된 광의 파장을 제어하도록 구성되고; 제1 광원에 의해 방출된 광은 제2, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제2 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제3 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 제4 광원에 의해 방출된 광은 제1, 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 제4 광생물 반응기를 실질적으로 조명하는, 적어도 4개의 광원; 및 d) 각 칼럼과 통신하는 적어도 하나의 제어 유닛을 포함한다. 일 실시예에서, 광합성 미생물의 대규모 생산을 위한 공정은 생물 반응기로부터 성장 배지를 수집하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 광합성 미생물의 대규모 생산을 위한 공정은 광생물 반응기 내용물 또는 광생물 반응기 기능과 관련된 데이터를 수집하는 단계; 및 수집된 데이터를 제어 유닛에 전달하는 단계를 더 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "실질적으로 조명한다"라는 어구는 본 발명의 수직 배양 유닛에서 하나의 광원에 의해 방출된 광의 대부분이 유닛에서 다른 PBR을 조명하지 않고 대응하는 PBR로 향할 때의 상황을 지칭하는 것을 의미한다. 본 발명의 맥락에서, 유닛에서 다른 PBR을 향해 광원에 의해 방출된 광의 일부 누출이 발생할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 대응하는 PBR을 향해 광원에 의해 방출된 광의 1% 내지 50%는 본 발명의 수직 배양 유닛에서 하나 이상의 다른 PBR을 향해 누출될 수 있다.
이에 따라 광합성 미생물의 대규모 생산을 위한 최적의 조건을 유지한다. 배양/생산 조건은 다수의 PBR 유닛의 각각 내에서 독립적으로 제어된다. 일 실시예에서, 유사한 조건은 각 PBR에서 독립적으로 유지된다. 다른 실시예에서, 유지된 조건은 배양/생산 스테이지 동안 제어 가능하게 변경된다. 다른 실시예에서, 유지된 조건은 원하는 광합성 미생물 종의 배양/생산을 위해 제어 가능하게 채택된다.
일부 실시예에 따르면, 수직 유닛의 각 광원은 복수의 발광 유닛을 포함할 수 있다. 발광 유닛은 그룹으로 배열될 수 있고 및/또는 광원 내에 별도로 위치될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 각 발광 유닛 그룹은 특정 파장 또는 파장 범위의 광을 방출하도록 구성된 발광 유닛을 포함한다. 칼럼은 원하는 시간 간격 및/또는 강도 동안 광을 방출하도록 서로 독립적으로 각 발광 유닛 그룹을 제어할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 발광 유닛 및/또는 발광 유닛 그룹은 원하는 기하학적 구조에 따라 광원 내에 배열된다. 일부 실시예에 따르면, 칼럼은 원하는 시간 간격 및/또는 원하는 강도로 특정 그룹 및/또는 개별 발광 유닛을 활성화함으로써 원하는 조명 패턴을 생성하도록 개별 광원을 제어한다. 일부 실시예에 따르면, 수직 배양 유닛 내의 각 광원은 원하는 조명 패턴으로 유닛의 다른 광원과 독립적으로 대응하는 PBR을 조명할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 광생물 반응기의 각 유체 입구 및 유체 출구에는 각각 유체를 유입 및 방출하기 위한 체크 밸브 및/또는 전자 제어 밸브와 같은 밸브가 독립적으로 장착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각 유체 입구 및 유체 출구에는 각각 PBR로 또는 PBR로부터 유체를 펌핑하기 위한 펌프가 독립적으로 장착될 수 있다. 선택적으로, 유체 입구는 액체 및/또는 가스를 광생물 반응기에 유입시키기 위한 것이다. 선택적으로, 유체 출구는 광생물 반응기로부터 액체 및/또는 가스를 방출하기 위한 것이다. 선택적으로, 광생물 반응기는 가스 출구 및 액체 출구를 구비한다. 선택적으로, 일 실시예에서, 난류 요소는 교반기, 믹서, 원형 펌핑, 기포의 유입, 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택된다. 일 실시예에서, 유체 출구를 통해 PBR로부터 제거된 유체는 액체 및/또는 가스를 포함한다.
일 실시예에서, 배양 유닛은 5 내지 10,000개의 수직 배양 유닛의 층과 같은 어레이에 위치될 수 있다.
이제 광합성 미생물에 의해 생성된 적어도 하나의 생체분자를 획득하는 공정의 예시적인 실시예를 나타낸 도 4를 참조하며, 이는 본 발명의 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템을 제공하는 단계[6000]; 원하는 부피의 바이오매스를 획득하기 위해 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템에서 광합성 미생물을 성장시키는 단계[7000]; 선택적으로, 광합성 미생물에 의한 생체분자의 생산을 유도하여 적어도 하나의 생체분자가 풍부한 바이오매스를 획득하는 단계[8000]; 시스템으로부터 바이오매스 및/또는 성장 배지를 수집하는 단계[9000]; 및 적어도 하나의 생체분자를 획득하는 단계[10000]를 포함한다. 일 실시예에서, 생체분자는 광합성 미생물에 의해 성장 배지로 분비된다. 다른 실시예에서, 생체분자는 바이오매스로부터 획득된다. 일 실시예에서, 생체분자는 제한 없이 추출, 분리 또는 이러한 목적을 위해 당업계에 알려진 임의의 다른 기술에 의해 바이오매스로부터 획득될 수 있다. 일 실시예에서, 생체분자의 혼합물은 공정에 의해 획득된다. 일부 실시예에 따르면, 생체분자의 비제한적인 목록은 알칼로이드, 플라보노이드, 카로티노이드, 글리코시드, 테르페노이드, 페나진, 단백질, 펩티드, 폴리펩티드, 비타민, 탄수화물, 지질, 다당류, 폴리올, 피코빌리프로틴, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴, 지질다당류, 엽록소, 지방산, 지질, 오일, 당류, 글리세라이드, 폴리글리세라이드, 퀴논, 리그난, 폴리이온, 안료 및 킬레이터를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 생체분자는 생물학적 효과를 가질 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 생체분자는 항산화제; 생체 자극제; 작물 보호제; 노화 방지제; 항염증제; 항바이러스제; 및 항생제로서 작용할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 본 발명의 광합성 미생물에 의해 생성된 생체분자는 제약, 기능 식품, 약용 화장품, 식품 보충제, 농약, 향수, 섬유 산업에서 및 식물 성장 조절제로서 사용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
이제 적어도 하나의 생체분자가 풍부한 광합성 미생물의 바이오매스를 획득하는 공정의 예시적인 실시예를 나타낸 도 5를 참조하며, 이는 단계[11000]; 원하는 부피의 바이오매스를 획득하기 위해 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템에서 광합성 미생물을 성장시키는 단계[12000]; 선택적으로, 광합성 미생물에 의한 생체분자의 생산을 유도하여 적어도 하나의 생체분자가 풍부한 바이오매스를 획득하는 단계[13000]; 및 바이오매스를 수집하는 단계[14000]를 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "생체분자의 생산을 유도"라는 어구는 생체분자의 생산 및/또는 분비를 용이하게 하는 조건 및/또는 광합성 미생물에 의한 생체분자의 데노보 합성을 초래하는 생물학적 경로를 활성화하는 조건을 적용하는 것을 지칭하지만, 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예에 따르면, 생체분자의 생산을 유도하는 조건은 온도, 조명, 및 영양 공급을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예에 따르면, 스트레스 조건은 예를 들어 비최적 온도, UV에 의한 조사, 또는 생체분자의 생산의 유도를 초래할 수 있는 당업계에 알려진 임의의 다른 스트레스 조건이다.
일부 실시예에 따르면, 광합성 미생물의 번식 후, 추가 생성물을 추출하기 위해 사용되거나 고가의 사료로 판매될 수 있는 바이오매스를 분리하기 위해 정제 단계가 수행될 수 있다. 선택적으로, 정제된 생성물(예를 들어, 바이오매스 및/또는 이의 추출물)은 추가로 저온살균/살균을 거칠 수 있다.
본원에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 본원에 사용된 바와 같이, 단수형("a", "an", "the")은 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수형도 포함하는 것으로 의도된다. 본원에서 사용될 때 "포함하다" 또는 "포함하는" 이라는 용어는 언급된 특징, 정수, 단계, 연산, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹이나 조합의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 연산, 요소, 구성요소, 및/또는 이들의 그룹이나 조합의 존재나 추가를 배제하지는 않는 것으로 더 이해될 것이다. 본원에 사용된 바와 같이, "포함하다", "포함하는", "구비하다", "구비하는", "갖는" 및 이들의 활용형인 용어는 "포함하지만 이에 제한되지 않는" 것을 의미한다. "구성되는"이란 용어는 "포함하고 이에 제한되는" 것을 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "및/또는"이란 용어는 임의의 모든 가능한 조합 또는 하나 이상의 연관된 열거 항목뿐만 아니라 대안("또는")으로 해석될 때 조합의 결여를 포함한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 용어(기술적 및 과학적 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어와 같은 용어는 명세서 및 청구범위의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며 본원에서 명시적으로 정의되지 않는 한 이상화되거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 주지 기능 또는 구조는 간결성 및/또는 명확성을 위해 자세히 설명되지 않을 수 있다.
어떤 요소가 다른 요소 "상"에 있고, 이에 "부착되고", 이에 "작동 가능하게 결합되고", 이에 "작동 가능하게 연결되고", 이와 "작동 가능하게 치합되고", 이에 "접속되고", 이와 "결합되고", "접촉하고" 등으로 언급될 때, 이는 직접적으로 다른 요소 상에 있고, 이에 부착되고, 이에 접속되고, 이에 작동 가능하게 결합되고, 이와 작동 가능하게 치합되고, 이와 결합되고, 및/또는 이와 접촉할 수 있거나 또는 개재 요소가 존재할 수도 있다. 대조적으로, 어떤 요소가 다른 요소와 "직접 접촉"하는 것으로 언급될 때, 개재 요소는 존재하지 않는다. "약"이란 용어가 사용될 때마다, 이는 양, 시간적 지속기간 등과 같은 측정 가능한 값을 의미하는 것으로 규정 값으로부터 ±20%, ±10%, ±5%, ±1%, 또는 ±0.1%의 변동을 포함하는 것을 의미하는 데, 이는 이러한 변동이 개시된 방법을 수행하는 데 적합하기 때문이다.
예를 들어, "처리", "컴퓨팅", "계산", "결정", "확립", "분석", "확인"등과 같은 용어는 컴퓨터의 레지스터 및/또는 메모리 내의 물리적(예를 들어, 전자적) 수량으로서 표현된 데이터를 조작하고 및/또는 컴퓨터의 레지스터 및/또는 메모리 내의 물리적 수량으로 유사하게 표현된 다른 데이터 또는 작업 및/또는 프로세스를 수행하기 위한 명령어를 저장할 수 있는 다른 정보 비일시적 저장 매체로 변환하는 컴퓨터, 컴퓨팅 플랫폼, 컴퓨팅 시스템, 또는 다른 전자 컴퓨팅 장치의 작업(들) 및/또는 프로세스(들)를 지칭할 수 있음을 이해할 것이다.
제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소, 구성요소, 영역, 층 및/또는 섹션을 설명하기 위해 본원에서 사용될 수 있지만, 이러한 요소, 구성요소, 영역, 층 및/또는 섹션은 이러한 용어에 의해 제한되지 않아야 함을 이해할 것이다. 오히려, 이러한 용어는 하나의 요소, 구성요소, 영역, 층 및/또는 섹션을 다른 요소, 구성요소, 영역, 층 및/또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다.
명확성을 위해 별도의 실시예의 맥락에서 설명된 본 발명의 특정 특징은 단일 실시예에서 조합되어 제공될 수도 있다. 반대로, 간결성을 위해 단일 실시예의 맥락에서 설명된 본 발명의 다양한 특징은 별도로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 또는 본 발명의 임의의 다른 설명된 실시예에서 적합한 것으로 제공될 수도 있다. 다양한 실시예의 맥락에서 설명된 특정 특징은 실시예가 그런 요소 없이 작동하지 않는 한 이러한 실시예의 필수 특징으로 간주되지 않는다.
본 출원 전반에 걸쳐, 본 발명의 다양한 실시예는 범위 형식으로 제시될 수 있다. 범위 형식의 설명은 단지 편의성 및 간결성을 위한 것으로 본 발명의 범위에 대한 완고한 제한으로 해석되어서는 안됨을 이해해야 한다. 따라서, 범위에 대한 설명은 가능한 모든 하위 범위뿐만 아니라 해당 범위 내의 개별 수치 값을 구체적으로 개시한 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 6과 같은 범위에 대한 설명은 1, 2, 3, 4, 5, 및 6과 같은 해당 범위 내의 개별 숫자뿐만 아니라 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6 등과 같은 하위 범위를 구체적으로 개시한 것으로 간주되어야 한다. 이는 범위의 폭에 관계없이 적용된다.
수치 범위가 본원에 표시될 때마다, 이는 표시된 범위 내에서 임의의 인용된 숫자(분수 또는 정수)를 포함하는 것을 의미한다. 제1 표시 숫자와 제2 표시 숫자 "사이에 이르는/범위" 및 제1 표시 숫자"에서" 제2 표시 숫자"에" "이르는/범위"라는 어구는 상호 교환적으로 본원에서 사용되며 제1 및 제2 표시된 숫자 및 그 사이의 모든 분수와 정수를 포함하는 것을 의미한다.
"복수" 및 "수많은"이란 용어가 사용될 때마다, 이는 예를 들어 "다수" 또는 "둘 이상"을 포함하는 것을 의미한다. "복수" 또는 "수많은"이란 용어는 둘 이상의 구성요소, 장치, 요소, 유닛, 파라미터 등을 설명하기 위해 명세서 전체에서 사용될 수 있다. 본원에서 사용될 때 세트라는 용어는 하나 이상의 항목을 포함할 수 있다. 명시적으로 언급되지 않는 한, 본원에 설명된 방법 실시예는 특정 순서 또는 시퀀스로 제한되지 않는다. 부가적으로, 설명된 방법 실시예 또는 이의 요소 중 일부는 동시에, 동일한 시점에서, 또는 동시적으로 발생하거나 수행될 수 있다.
모든 간행물, 특허 출원서, 특허, 및 기타 참고문헌이 언급된다. 본 발명이 속하는 당업계의 상태를 보다 완전하게 설명하기 위해 이들 간행물 전체의 개시내용은 본 출원에 참조로서 원용된다. 상충하는 경우, 정의를 포함한 특허 명세서가 우선시될 것이다. 또한, 재료, 방법, 및 예는 예시일 뿐이며 제한하려는 의도가 아니다. 본 출원 전반에 걸쳐, 다양한 간행물, 공개된 특허 출원 및 공보 특허가 참조된다.
본 발명이 위에서 특별히 도시되고 설명된 것에 제한되지 않음은 당업자에 의해 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의되고, 전술한 설명을 읽을 때 당업자에게 일어날 수 있는, 전술한 다양한 특징의 조합 및 하위 조합뿐만 아니라 그 변형 및 수정을 모두 포함한다.

Claims (42)

  1. 광합성 미생물을 배양하기 위한 스케일러블 수직 유닛으로서,
    a) 적어도 하나의 밀봉식 광생물 반응기;
    b) 상기 광생물 반응기와 작동 가능하게 치합된 칼럼; 및
    c) 상기 칼럼과 작동 가능하게 치합된 적어도 하나의 광원을 포함하고; 상기 적어도 하나의 광원 및 상기 칼럼은 상기 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 칼럼은 상기 광생물 반응기의 온도; 상기 광원에 의해 방출된 광의 강도; 상기 광원에 의한 조명의 지속기간; 조명 빈도; 및 상기 광원에 의해 방출된 광의 파장을 포함하는 파라미터를 제어하도록 구성되는, 광합성 미생물을 배양하기 위한 스케일러블 수직 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광생물 반응기는 적어도 하나의 유체 입구; 적어도 하나의 유체 출구; 적어도 하나의 가스 입구; 적어도 하나의 가스 출구; 및 선택적으로 광생물 반응기 기능 또는 광생물 반응기 내용물과 관련된 데이터를 수집할 수 있게 구성된 상기 광생물 반응기에 연결된 셀을 포함하는, 스케일러블 수직 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 칼럼과 통신하는 제어 유닛을 더 포함하는, 스케일러블 수직 유닛.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스케일러블 수직 유닛은 2개의 광생물 반응기 및 2개의 광원을 포함하고, 각 광원은 상기 칼럼과 작동 가능하게 치합되고; 상기 제1 광원은 상기 제1 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 상기 제2 광원은 상기 제2 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 제1 광원에 의해 방출된 광은 상기 제2 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제2 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하는, 스케일러블 수직 유닛.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스케일러블 수직 유닛은 3개의 광생물 반응기 및 3개의 광원을 포함하고, 각 광원은 상기 칼럼과 작동 가능하게 치합되고; 상기 제1 광원은 상기 제1 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 상기 제2 광원은 상기 제2 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 제3 광원은 상기 제3 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 제1 광원에 의해 방출된 광은 상기 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제2 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제3 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1 또는 제2 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명하는, 스케일러블 수직 유닛.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스케일러블 수직 유닛은 4개의 광생물 반응기 및 4개의 광원을 포함하고, 각 광원은 상기 칼럼과 작동 가능하게 치합되고; 상기 제1 광원은 상기 제1 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 상기 제2 광원은 상기 제2 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 제3 광원은 상기 제3 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 제4 광원은 상기 제4 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 제1 광원에 의해 방출된 광은 상기 제2, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제2 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제3 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1, 제2 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제4 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1, 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제4 광생물 반응기를 실질적으로 조명하는, 스케일러블 수직 유닛.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은 유사하거나 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성된 복수의 발광 유닛을 포함하는, 스케일러블 수직 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광원의 발광 유닛은 280 내지 1000 nm의 광을 방출하도록 구성되는, 스케일러블 수직 유닛.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 광원의 발광 유닛은 그룹으로 배열되고, 각 발광 유닛 그룹은 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성되는, 스케일러블 수직 유닛.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광원의 적어도 하나의 발광 유닛 그룹은 광합성 활성 방사선(PAR)을 방출하도록 구성되는, 스케일러블 수직 유닛.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 유닛은 밸러스트, 형광등, 발광 다이오드(LED), 레이저, 할로겐, 네온, 및 광섬유로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 스케일러블 수직 유닛.
  12. 제11항에 있어서, 상기 발광 유닛은 발광 다이오드(LED)인, 스케일러블 수직 유닛.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광합성 유기체는 해양 진핵 미세조류; 해양 원핵 미세조류; 남세균; 청/녹조류; 담함수 진핵 미세조류; 호염성 진핵 미세조류; 극한 진핵 미세조류; 식물 세포주; 식물 줄기 세포; 및 비부착 대형조류(해조류)로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 스케일러블 수직 유닛.
  14. 제13항에 있어서, 상기 광합성 유기체는 미세조류인, 스케일러블 수직 유닛.
  15. 적어도 2개의 수직 배양 유닛을 포함하되, 각 유닛은 a) 4개의 밀봉식 광생물 반응기; b) 상기 광생물 반응기와 작동 가능하게 치합된 칼럼; c) 각각 상기 칼럼과 작동 가능하게 치합된 4개의 광원을 포함하고; 각 광원 및 상기 칼럼은 각 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 상기 칼럼은 상기 광생물 반응기의 온도, 상기 광원에 의해 방출된 광의 강도, 상기 광원에 의한 조명 빈도, 상기 조명의 지속기간, 및 상기 광원에 의해 방출된 광의 파장을 제어하도록 구성되고; 상기 제1 광원은 상기 제1 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고, 상기 제2 광원은 상기 제2 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 제3 광원은 상기 제3 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 제4 광원은 상기 제4 광생물 반응기의 종축을 따라 정렬되고; 상기 제1 광원에 의해 방출된 광은 상기 제2, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제2 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제3 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1, 제2 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제4 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1, 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제4 광생물 반응기를 실질적으로 조명하는, 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 각 광생물 반응기는 적어도 하나의 유체 입구; 적어도 하나의 유체 출구; 적어도 하나의 가스 입구; 적어도 하나의 가스 출구; 및 선택적으로 광생물 반응기 기능 또는 광생물 반응기 내용물과 관련된 데이터를 수집할 수 있게 구성된 상기 광생물 반응기에 연결된 셀을 포함하는, 생산 시스템.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 각 칼럼과 통신하는 적어도 하나의 제어 유닛을 더 포함하는, 생산 시스템.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은 유사하거나 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성된 복수의 발광 유닛을 포함하는, 생산 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 광원의 발광 유닛은 280 내지 1000 nm의 광을 방출하도록 구성되는, 생산 시스템.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 광원의 발광 유닛은 그룹으로 배열되고, 각 발광 유닛 그룹은 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성되는, 생산 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 광원의 적어도 하나의 발광 유닛 그룹은 광합성 활성 방사선(PAR)을 방출하도록 구성되는, 생산 시스템.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 유닛은 밸러스트, 형광등; 발광 다이오드(LED), 레이저, 할로겐; 네온; 및 광섬유로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 생산 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드(LED)인, 생산 시스템.
  24. 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광합성 유기체는 해양 진핵 미세조류; 해양 원핵 미세조류; 남세균; 청/녹조류; 담함수 진핵 미세조류; 호염성 진핵 미세조류; 극한 진핵 미세조류; 식물 세포주; 식물 줄기 세포; 및 비부착 대형조류(해조류)로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 생산 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 광합성 유기체는 미세조류인, 생산 시스템.
  26. 제15항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 10 내지 10,000개의 수직 배양 유닛을 포함하는, 생산 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 50 내지 8,000개의 수직 배양 유닛을 포함하는, 생산 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 100 내지 1,000개의 수직 배양 유닛을 포함하는, 생산 시스템.
  29. 제15항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 각 광생물 반응기의 부피가 5 내지 50 리터인, 생산 시스템.
  30. 제29항에 있어서, 각 광생물 반응기의 부피가 15 내지 35 리터인, 생산 시스템.
  31. 광합성 미생물의 대규모 생산을 위한 공정으로서,
    a) 복수의 수직 배양 유닛을 포함하는 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템을 제공하는 단계로서, 각 유닛은 a) 4개의 밀봉식 광생물 반응기; b) 상기 광생물 반응기의 각각과 작동 가능하게 치합된 칼럼; c) 각각 상기 칼럼과 작동 가능하게 치합된 적어도 4개의 광원으로서; 각 광원 및 상기 칼럼은 상기 광생물 반응기의 각각의 종축을 따라 정렬되고, 상기 칼럼은 상기 광생물 반응기의 온도, 상기 광원에 의해 방출된 광의 강도, 상기 광원에 의한 조명 빈도, 상기 광원에 의한 조명의 지속기간, 및 상기 광원에 의해 방출된 광의 파장을 제어하도록 구성되고; 상기 제1 광원에 의해 방출된 광은 상기 제2, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제1 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제2 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1, 제3 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제2 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제3 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1, 제2 또는 제4 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제3 광생물 반응기를 실질적으로 조명하고; 상기 제4 광원에 의해 방출된 광은 상기 제1, 제2 또는 제3 광생물 반응기를 조명하지 않고 상기 제4 광생물 반응기를 실질적으로 조명하는, 적어도 4개의 광원; 및 d) 각 칼럼과 통신하는 적어도 하나의 제어 유닛을 포함하는, 단계;
    b) 상기 광생물 반응기에 상기 광합성 미생물의 접종물을 유입시키는 단계;
    c) 상기 광생물 반응기에서 온도, 광도; 광 파장; 유체 함량; 영양소; pH; 가스 함량; 및 난류로 구성된 그룹으로부터 선택된 파라미터를 조정하는 단계;
    d) 선택적으로, 상기 광생물 반응기에서 바이오매스를 측정하는 단계; 및
    e) 상기 광합성 미생물을 수집하는 단계를 포함하는, 광합성 미생물의 대규모 생산을 위한 공정.
  32. 제31항에 있어서, 상기 생물 반응기로부터 성장 배지를 수집하는 단계를 더 포함하는, 공정.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 광생물 반응기 내용물 또는 광생물 반응기 기능과 관련된 데이터를 수집하는 단계; 및 상기 수집된 데이터를 상기 제어 유닛에 전달하는 단계를 더 포함하는, 공정.
  34. 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광합성 미생물은 해양 진핵 미세조류; 해양 원핵 미세조류; 남세균; 청/녹조류; 담함수 진핵 미세조류; 호염성 진핵 미세조류; 극한 진핵 미세조류; 식물 세포주; 식물 줄기 세포; 및 비부착 대형조류(해조류)로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 공정.
  35. 제34항에 있어서, 상기 광합성 미생물은 미세조류인, 공정.
  36. 광합성 미생물에 의해 생성된 적어도 하나의 생체분자를 획득하는 공정으로서,
    a) 제15항 내지 제30항 중 어느 한 항의 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템을 제공하는 단계;
    b) 원하는 부피의 바이오매스를 획득하기 위해 상기 광합성 미생물의 생산을 위한 상기 대규모 시스템에서 상기 광합성 미생물을 성장시키는 단계;
    c) 선택적으로, 상기 광합성 미생물에 의한 상기 생체분자의 생산을 유도하여 상기 적어도 하나의 생체분자가 풍부한 바이오매스를 획득하는 단계;
    d) 상기 시스템으로부터 상기 바이오매스 및/또는 성장 배지를 수집하는 단계; 및
    e) 상기 적어도 하나의 생체분자를 획득하는 단계를 포함하는, 광합성 미생물에 의해 생성된 적어도 하나의 생체분자를 획득하는 공정.
  37. 제36항에 있어서, 상기 생체분자는 상기 성장 배지로부터 획득되는, 공정.
  38. 제36항에 있어서, 상기 생체분자는 상기 바이오매스로부터 획득되는, 공정.
  39. 제37항에 있어서, 상기 생체분자는 추출에 의해 획득되는, 공정.
  40. 제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 생체분자의 혼합물을 획득하는 단계를 포함하는, 공정.
  41. 제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생체분자는 알칼로이드, 플라보노이드, 카로티노이드, 글리코시드, 테르페노이드, 페나진, 단백질, 펩티드, 폴리펩티드, 비타민, 탄수화물, 지질, 다당류, 폴리올, 피코빌리프로틴, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴, 지질다당류, 엽록소, 지방산, 지질, 오일, 당류, 글리세라이드, 폴리글리세라이드, 퀴논, 리그난, 폴리이온, 및 킬레이터로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 공정.
  42. 광합성 미생물의 바이오매스를 획득하는 공정으로서, 상기 바이오매스에는 적어도 하나의 생체분자가 풍부하고, 상기 공정은,
    a) 제15항 내지 제30항 중 어느 한 항의 광합성 미생물의 생산을 위한 대규모 시스템을 제공하는 단계;
    b) 원하는 부피의 바이오매스를 획득하기 위해 상기 광합성 미생물의 생산을 위한 상기 대규모 시스템에서 상기 광합성 미생물을 성장시키는 단계;
    c) 선택적으로, 상기 광합성 미생물에 의한 상기 생체분자의 생산을 유도하여 상기 적어도 하나의 생체분자가 풍부한 바이오매스를 획득하는 단계; 및
    d) 상기 바이오매스를 수집하는 단계를 포함하는, 광합성 미생물의 바이오매스를 획득하는 공정.
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Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4952511A (en) * 1987-06-11 1990-08-28 Martek Corporation Photobioreactor
JPH0838156A (ja) * 1994-07-28 1996-02-13 Maruha Corp 藻類の培養方法およびその装置
US20090047722A1 (en) * 2005-12-09 2009-02-19 Bionavitas, Inc. Systems, devices, and methods for biomass production
AU2014250606B2 (en) * 2008-01-03 2016-06-02 Proterro, Inc. Photobioreactor for cultivating photosynthetic microorganisms
WO2010013998A1 (en) * 2008-08-01 2010-02-04 Algae-Tech Ltd Algae growth system
EP2337843A4 (en) 2008-10-24 2013-09-18 Bioprocessh20 Llc SYSTEMS, APPARATUSES AND METHODS FOR MICROORGANISM CULTURE AND GAS MITIGATION
FR2944291B1 (fr) * 2009-04-10 2013-09-27 Acta Alga Photobioreacteur en milieu ferme pour la culture de micro-organismes photosynthetiques
US7997025B1 (en) * 2009-05-14 2011-08-16 Trinitas, LLC Algae production and harvesting apparatus
CN101696389B (zh) * 2009-10-29 2012-03-07 新奥科技发展有限公司 一种微藻培养方法及其光生物反应器系统
US8658421B2 (en) * 2010-07-23 2014-02-25 Kairos Global Co., Ltd. Circulatory photobioreactor
JP2012034609A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Shimizu Corp チューブ式藻類培養装置
US9587211B2 (en) * 2011-04-20 2017-03-07 Arizona Technology Innovation Group, Inc. Photo-bioreactor system and method
US8409852B2 (en) * 2011-06-21 2013-04-02 Daniel S. Redford Aquatic-based microalgae production apparatus
DE102011115633B4 (de) * 2011-09-23 2014-01-16 Forchheim & Willing Gmbh Photobioreaktor
CN202671529U (zh) * 2012-06-08 2013-01-16 上海海洋大学 一种适于微藻培养的垂直柱状光生物反应器
CN202865219U (zh) * 2012-10-24 2013-04-10 南京农业大学 一种可调式微藻高密度培养光生物反应器
WO2014130362A1 (en) * 2013-02-25 2014-08-28 Heliae Development, Llc Systems and methods for the continuous optimization of a microorganism culture profile
US9605238B2 (en) * 2013-10-01 2017-03-28 Arizona Technology Innovation Group, Inc. Photo-bioreactor system and method for production of bio-materials
CN204224592U (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 甘肃德福生物科技有限公司 一种直立旋转式微藻培养装置
US20160298066A1 (en) * 2015-04-12 2016-10-13 Dennis Steele System of Biomimetic Energy Synthesis
CN104988059B (zh) * 2015-05-19 2019-01-04 何忠志 一种用于藻类养殖的光生物反应器
KR101736609B1 (ko) * 2015-12-03 2017-05-17 전라남도 부착성 미세조류 고밀도 연속배양 장치
KR20190094622A (ko) * 2018-02-05 2019-08-14 이윤기 미세조류 배양장치
CN109182102B (zh) * 2018-09-19 2024-06-07 江苏大学 一种用于微藻培养的圆环型光生物反应器

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