[01350680]一种全波长可控光源的生物培养装置

该项目为自选课题。 大量的科学研究证明：自养生物细胞在一定波长的光源照射下营养生长和次生代谢产物积累都受到波长的定向调节,异养生物细胞在特殊波长光源的刺激下代谢途径也会发生变化而导致一些生物活性物质的积累。生活细胞的这一特点可用于工业化生产人类需要的生物活性物质或者药物。由于不同波长的光源都具备一定的能量,且只能被生活细胞内某些特殊的光敏色素或者其它光敏物质（如某些酶或者非酶蛋白质受体）吸收而使基因表达或相应的代谢网络发生变化,由此引起某些特定的次生代谢产物表达量增加。这是本发明装置的理论基础。利用生活细胞的这一特性,可以系统深入地研究不同波长光源对生物体或组织细胞的生理活动、培养细胞代谢网络的调控机理,这些未知的光反应机制是生物光反应科学研究的重要内容。 各种波长的光照射对植物生长分化、新陈代谢、动物的生理活动和培养细胞内的复杂的代谢网络具有一定的光化学效应,从而对信号转导、酶的活性和基因表达具有调节功能,这对以生物光反应理论和以细胞培养为手段生产生物活性物质和药物为目的的生物工程产业具有重大意义。尤其是珍稀药用植物的组织培养或栽培或者细胞发酵光反应研究具有重大意义,但是目前尚没有符合这一研究需要的科学仪器。相关的应用技术更是空白。 程序化控制的特定波长的光源组合作用于特定阶段的细胞或组织的生长发育与次生代谢。可以显著调节细胞或者组织生长和目的产物代谢积累。该程序化光反应技术应用在北虫草液体菌种发酵,可显著提高菌丝生长量、腺苷积和虫草素积累,平均增长率在30%以上。本技术将人工光源中笼统的混合光源细化为精确控制的特定波长或组合,并以程序化光源处理来调控细胞或组织生长与次生代谢,从而达到精准调控生物细胞生长与次生代谢,最大限度地生产人类需要的食品或药品。关于生物光反应技术研究与应用目前在国内尚为空白。该技术在北虫草子实体培育和液体菌种发酵培养上成功应用,安全节能。