RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Numerical modeling and verification of a sonobioreactor and its application on two model microorganisms
Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser, Kemiteknik.
Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser, Kemiteknik.ORCID-id: 0000-0002-3386-701x
Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser, Drift, underhåll och akustik.ORCID-id: 0000-0002-4657-6844
Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser, Drift, underhåll och akustik.ORCID-id: 0000-0003-2955-2776
Visa övriga samt affilieringar
2020 (Engelska)Ingår i: PLoS ONE, E-ISSN 1932-6203, Vol. 15, nr 3, artikel-id e0229738Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Ultrasound has many uses, such as in medical imaging, monitoring of crystallization, characterization of emulsions and suspensions, and disruption of cell membranes in the food industry. It can also affect microbial cells by promoting or slowing their growth and increasing the production of some metabolites. However, the exact mechanism explaining the effect of ultrasound has not been identified yet. Most equipment employed to study the effect of ultrasound on microorganisms has been designed for other applications and then only slightly modified. This results in limited control over ultrasound frequency and input power, or pressure distribution in the reactor. The present study aimed to obtain a well-defined reactor by simulating the pressure distribution of a sonobioreactor. Specifically, we optimized a sonotrode to match the bottle frequency and compared it to measured results to verify the accuracy of the simulation. The measured pressure distribution spectrum presented the same overall trend as the simulated spectrum. However, the peaks were much less intense, likely due to non-linear events such as the collapse of cavitation bubbles. To test the application of the sonobioreactor in biological systems, two biotechnologically interesting microorganisms were assessed: an electroactive bacterium, Geobacter sulfurreducens, and a lignocellulose-degrading fungus, Fusarium oxysporum. Sonication resulted in increased malate production by Gsulfurreducens, but no major effect on growth. In comparison, morphology and growth of Foxysporum were more sensitive to ultrasound intensity. Despite considerable morphological changes at 4 W input power, the growth rate was not adversely affected; however, at 12 W, growth was nearly halted. The above findings indicate that the novel sonobioreactor provides an effective tool for studying the impact of ultrasound on microorganisms.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
PLOS , 2020. Vol. 15, nr 3, artikel-id e0229738
Nationell ämneskategori
Bioprocessteknik Strömningsmekanik och akustik
Forskningsämne
Biokemisk processteknik; Teknisk akustik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-78111DOI: 10.1371/journal.pone.0229738PubMedID: 32160222Scopus ID: 2-s2.0-85081204531OAI: oai:DiVA.org:ltu-78111DiVA, id: diva2:1415834
Anmärkning

Validerad;2020;Nivå 2;2020-03-26 (alebob)

Tillgänglig från: 2020-03-19 Skapad: 2020-03-19 Senast uppdaterad: 2020-03-26Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(4083 kB)17 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 4083 kBChecksumma SHA-512
eaf33048eff27849983368e1c286746a9e987df84ed1a717f452c4daf1db7094a15999d3fd91e66221032efa83bbc934fdd506240cd77da9222d1b8474b4bbe2
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Personposter BETA

Najjarzadeh, NasimKrige, AdolfPamidi, Taraka Rama KrishnaJohansson, ÖrjanEnman, JosefineMatsakas, LeonidasRova, UlrikaChristakopoulos, Paul

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Najjarzadeh, NasimKrige, AdolfPamidi, Taraka Rama KrishnaJohansson, ÖrjanEnman, JosefineMatsakas, LeonidasRova, UlrikaChristakopoulos, Paul
Av organisationen
KemiteknikDrift, underhåll och akustik
I samma tidskrift
PLoS ONE
BioprocessteknikStrömningsmekanik och akustik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 17 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 58 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf