Development and optimization of perfusion process for mammalian cell culture / 生物工程学报

In recent years, the demand of biologics has increased rapidly. Cell culture process with perfusion mode has become more and more popular due to its high productivity, good quality and high efficiency. In this paper, the unique operation and the details of process optimization for perfusion culture mode are discussed by comparing with traditional batch culture process. Meanwhile, the progress and strategies in the development and optimization of perfusion culture process in recent years are summarized to provide reference for the future development of mammalian cell perfusion culture technology.

Biosseguridade para sistemas de produção de peixes em tanque-rede em função da colmatação agravada por Limnoperna fortunei / Biosecurity for fishfarming cage systems due to the highly clogged screen aggravated by Limnoperna fortunei

Este trabalho avaliou a colmatação por Limnoperna fortunei em diferentes materiais para confecção de telas de arame, a dinâmica da colmatação pelo molusco e a relação custo-benefício dos materiais usados em tanques-rede. Utilizaram-se amostras de telas de simples torção de malha 19mm, de cinco tipos diferentes de revestimentos, colocadas na barragem de Salto Caxias, no Rio Iguaçu, estado do Paraná, entre julho de 2012 e julho de 2014. A cada seis meses, foi verificado o ganho de peso das telas em razão da colmatação, além da contagem do número de mexilhões aderidos. Após as coletas dos dados, foi realizado o teste estatístico de Kruskal-Wallis para se avaliar o ganho de peso das telas devido à colmatação. Realizou-se também uma pesquisa com 21 empresas para se obter o preço comercializado de telas para confecção de tanques-rede e se avaliar a expectativa de durabilidade dos materiais. Verificou-se que os diferentes materiais avaliados para as telas influenciam na colmatação e aderência do mexilhão-dourado; além disso, constatou-se que a tela mais eficiente quanto ao custo/ano é a de arame galvanizado plastificado e, para baixa colmatação, a de arame Bezinal.(AU)

This research evaluated degree of clogging by Limnoperna fortunei in different materials for wire mesh fabrication, the dynamics of mollusk sealing and the cost-benefit ratio of these materials used in tank-nets. Samples of single-twist screens of 19 mm mesh were used, from five different types of coatings were placed in the Salto Caxias dam on the Iguaçu River in the Paraná state, between July 2012 and July 2014. Every six months, it was verified the weight gain of the screens due to clogging and counting of the number of mussels adhered. After the data collection was performed Kruskal-Wallis statistical test to evaluate the weight gain of the screens due to clogging. In addition, a survey was carried out with 21 companies to obtain the commercialized price of screens for the production of net tanks and to evaluate the expected durability of the materials. The different materials evaluated for the screens influenced the sealing and adhesion of the golden mussel. In addition, the most cost-per-year screen is that of plastic-coated galvanized wire and for low clogging it is the Bezinal wire.(AU)

Non-pressure compensating emitters using treated sewage effluent for irrigation / Gotejadores não autocompensantes usando efluente de esgoto tratado para irrigação

ABSTRACT: This study aimed to evaluate the obstruction of non-pressure compensating emitters using treated sewage effluent (TSE) for irrigation. A drip irrigation system with six models of emitters (encoded) was installed in level field conditions. TSE coming from a sewage treatment station was used as irrigation water after being filtered through a disc filter (120 mesh). Seven flow rate evaluations of drippers operating at 100kPa were performed (0, 100, 200, 300, 400, 500 and 600h of operation). The experimental design was randomized in a 6×7 factorial arrangement (6 models and 7 times), with four repetitions, and Tukey’s test was used to compare means. Relative flow rate (Qr), the flow rate coefficient of variation (CVQ) and degree of clogging (GE) were determined. There was a reduction in flow rate in five dripper models, which are susceptible to clogging. The model with rated flow stood out against the others, showing a Qr of 100.52%, CVQ of 2.76% and GE of 0.49%. The use of TSE changed the Qr of the drippers after 600h of operation.

RESUMO: Objetivou-se avaliar a obstrução de gotejadores não autocompensantes utilizando efluente de esgoto tratado (EET) para irrigação. Um sistema de irrigação por gotejamento com seis modelos de gotejadores (codificados) foi instalado em nível e em condições de campo. Como água de irrigação foi utilizado EET, originado de estação de tratamento de esgoto, filtrado por um filtro de disco (120 mesh). Foram realizadas sete avaliações da vazão dos emissores (0, 100, 200, 300, 400, 500 e 600h de funcionamento), operando a 100kPa. O experimento foi montado em delineamento casualizado, com arranjo fatorial 6x7 (6 modelos e 7 tempos), com 4 repetições e teste de Tukey para comparação das médias. Foram determinados a vazão relativa (Qr), o coeficiente de variação de vazão (CVQ) e o grau de entupimento (GE). Observou-se redução na vazão em cinco modelos de gotejadores, sendo estes suscetíveis ao entupimento. O modelo com maior vazão nominal destacou-se perante os demais, apresentando Qr de 100,52%, CVQ de 2,76% e GE de 0,49%. A utilização de EET alterou a Qr dos gotejadores após 600h de funcionamento.

Desempenho de gotejadores utilizando água de baixa qualidade química e biológica / Drip lines performance using water of low chemical and biological quality

Esse trabalho objetivou identificar os principais fatores de entupimento em três modelos de tubogotejadores (M1, M2 e M3), caracterizar a qualidade da água utilizada na irrigação, bem como verificar os gêneros de bactérias causadoras de entupimento. Avaliou-se a uniformidade de aplicação de água, por meio da vazão e do Coeficiente de Uniformidade Estatístico (Us). Conclui-se que todos os parâmetros de qualidade da água analisados encontravam-se dentro dos padrões desejados, com exceção do ferro. Foram identificadas ferrobactérias dos gêneros Gallionella e Leptpthrix nos tubogotejadores. Após 700 h de funcionamento do sistema, a vazão dos tubogotejadores M1 e M2 reduziu 26,13 e 27,4%, respectivamente, e o modelo M3 apresentou um incremento de 1%. Os valores de Us apresentaram reduções de 28,35; 16,25 e 12,5% para os modelos M1, M2 e M3, respectivamente.

This work objectified to identify to the main causes of clogging in three models of drip lines (M1, M2 and M3), to characterize the quality of the water used in the irrigation, as well as verifying the gender of ironbacterias causing of clogging. The uniformity of application of water was evaluated, through the discharge and the Coefficient of Statistic Uniformity (Us). In accordance with the gotten results concluded that all of the parameters of quality of the water analyzed met inside of the wanted patterns, except for the iron. The gender Gallionella and Leptpthrix had been identified in drip lines. After 700 h of operation, the discharge of the drip lines M1 and M2 reduced 26,13 and 27,4%, respectively, and increased 1% for M3. The reductions in the values of Us for model M1, M2 and M3: 28,35; 16,25 and 12,5%.

Comparative studies on toluene removal and pressure drop in biofilters using different packing materials.

To select the best available packing material for malodorous organic gases such as toluene and benzene, biofilter performance was compared in biofilters employed different packing materials including porous ceramic (celite), Jeju scoria (lava), a mixture of granular activated carbon (GAC) and celite (GAC/celite), and cubic polyurethane foam (PU). A toluene-degrading bacterium, Stenotrophomonas maltophilia T3-c, was used as the inoculum. The maximum elimination capacities in the celite, lava, and GAC/celite biofilters were 100, 130, and 110 g m-3 hr -1,, respectively. The elimination capacity for the PU biofilter was approximately 350 g m-3 hr -1 at an inlet loading of approximately 430 g m-3 hr-1, which was 2 to 3.5 times higher than for the other biofilters. The pressure drop gradually increased in the GAC/ celite, celite and lava biofilters after 23 day due to bacterial over-growth, and the toluene removal efficiency remarkably decreased with increasing pressure drop. Backwashing method was not effective for the control of biomass in these biofilters. In the PU biofilter, however, backwashing allowed maintenance of a pressure drop of 1 to 3 mm H2O m-1 and a removal efficiency of > 80%, indicating that the PU was the best packing material for toluene removal among the packing materials tested.

Microaspersores entupidos devido a problemas de ferro na água / Microsprinkler clogged due to iron problems in the water

Um dos aspectos relevantes a ser considerado no manejo da irrigação é a uniformidade de distribuição de água pelo sistema. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a eficiência da cloração com a utilização de hipoclorito de sódio na desobstrução de microaspersores devido à utilização de águas com elevado teor de ferro. Um sistema com dez meses de uso apresentava setores com vazões de 5 por cento a 57 por cento menores que a vazão de projeto. Foi feito o tratamento químico da água de irrigação, utilizando-se hipoclorito de sódio com 12 por cento de cloro livre na dosagem de 100 mg L-1 e ácido sulfúrico, na concentração de 98 por cento, para manter o pH da água de irrigação em torno de 4,5. O resultado indicou que houve aumento significativo nas vazões médias dos microaspersores em todos os setores avaliados e diminuição na variação da vazão dos mesmos com relação à estimada no projeto.

An important aspect to be considered in irrigation managment is the uniformity distribution of water through the irrigation system. This research had the objective to evaluate the efficiency of chlorination in the use of sodium hypochlorite in clearing of microsprinkler due to the presence of high iron concentration in water. The equipment with less than a year of use presenting sectors with 5 percent and 57 percent lower flow than the original project flow. The chemical treatment of water irrigation utilized sodium hypochlorite with 12 percent free chlorine on 100mg L-1 concentration, and sulphuric acid 98 percent to maintain the pH of water irrigation about 4.5. The result demonstrated a significant increase in the average flow of the microsprinkler's variation in all evaluted setors, and decrease in their flow variation related to the estimated in the project.