اين اختراع دردسته نيازهاي انساني/مواد غذايي قرار گرفته است.اين روزها استفاده از افزودني هاي غير سنتتيك و طبيعي خصوصا رنگ هايي كه در فرآيندهاي غذايي مورد استفاده قرار ميگيرند پررنگ شده است و از آنجايي كه رنگ هاي خوراكي سنتتيك داراي مشكلات متعددي به لحاظ ايمني غذايي مي باشند استفاده از تركيبات رنگي طبيعي همچون بتانين و كوركومين مي تواند علاوه بر مرتفع ساختن نيازهاي ايمني، ويژگي هايي همچون خاصيت آنتي اكسيداني به ماده غذايي كه در آن از اين دست رنگ ها استفاده شده ايجاد كند. . اين اختراع قابليت توليد رنگ خوراكي طبيعي از ميوه ها، ضايعات مواد اوليه در كارخانجات صنايع غذايي و برخي گياهان بومي (با محتواي رنگي بالا) را داراست. همچنين طي توليد رنگ توسط اين دستگاه مقادير قابل توجهي بيواتانول و DDGS نيز توليد خواهد شد. اين دستگاه شامل 1-مخزن شستشو 2-هموژنايزر 3-مخزن اختلاط با مخمر 4-سانتريفيوژ 5-مخازن تخمير 6-مخزن هيدروليز 8-دستگاه تقطير جزء به جزء(و مخازن ساير مراحل بدست آوري اتانول) 9-دستگاه خشك كن پاششي 10- دستگاه گاما استريليزاسيون مي باشد. كه مخزن شستشو به هموژنايزر، هموژنايزر به مخزن اختلاط، مخزن اختلاط به مخازن تخمير، مخزن تخمير به سانتريفيوژ، مخزن سانتريفيوژ متصل مي باشد. سوپرناتانت استخراج شده از سانتريفيوژ به خشك كن پاششي انتقال داده شده و پس از گاما استريليزاسيون محصول نهايي يعني رنگ خوراكي طبيعي آماده استفاده است. باقيمانده مواد سانتريفيوژ شده نيز وارد مخزن هيدروليز شده، كه مخزن هيدروليز در ارتباط با مخرن تخمير، و مخزن تخمير در ارتباط با دستگاه تقطير، و دستگاه تقطير در ارتباط با ساير مخازن جهت خالص سازي و آب زدايي اتانول است. همچنين DDGS بعنوان محصول فرعي توليد اتانول بدست مي آيد.

خلاصه¬اي از توصيف اختراع طراحي و ساخت فتوبايوراكتور توليد استريل جلبك دوناليلا براي مصارف پزشكي، دارويي و غذايي اين اختراع كه در دسته نيازهاي انساني و مواد غذايي طبقه¬¬بندي مي¬شود شامل ٤ مخزن ورودي؛ محيط كشت (medium)؛ مخزن CO2 محلول؛ و مخزن تغليظ است كه جريان در همه آنها بصورت هوشمند برقرار مي¬باشد(توسط پيچ¬هاي ديجيتال)؛ محتويات داخل مخزن تغذيه مخلوط شده وارد لوله مي¬شود و از سوي ديگر از لوله خارج و وارد مخزن تغليظ مي¬شود كه در اين مخزن يك خروجي به سمت مخزن ورودي (اوليه) و يك مخزن به سمت خارج از سيستم براي استحصال جلبك تغليظي است. مزيت ديگر آن بدست آوردن فرمول جديدي از محيط كشت به نام G16 و نيز استفاده از بهترين نسبت عوامل مؤثر بر رشد آن نظير نور و pH است.

ايجاد شيب غلظت از مواد مختلف نقش مهمي در مطالعات زيستي و شيميايي دارد. از طرفي، در كاربردهاي زيستي، ايجاد شيب غلظت در فاصله كوتاه و به صورت ثابت مي‌تواند اين مطالعات را به شرايط مشابه سلول‌هاي داخل بدن نزديك كرده و كيفيت مطالعات را بهبود ببخشد. تراشه‌هاي درختي شيب غلظت‌ساز كه ابزارهاي محبوب ميكروسيالي براي ايجاد شيب غلظت هستند، به طور معمول، در زمان كاربري، با مشكلاتي از قبيل حباب گرفتن، مصرف بالاي فتورزيست و قرار نگرفتن كامل فتوپلات در اشعه uv و ساير موارد ديگر، مواجه مي‌شوند. به منظور حل اين مشكل در طرحي كه در اينجا ارائه مي‌گردد، با استفاده از تكنولوژي ميكروسيالي تراشه‌اي را ابداع نموديم كه بتواند 9 غلظت متفاوت از سيال را سريعا به طور اتوماتيك ايجاد كند و به مدت طولاني ثابت نگه دارد و مشكلات مدل‌هاي موجود را نيز مرتفع سازد. اين تراشه شيب غلظت از مدل تراشه درختي اقتباس شده با اين تفاوت كه براي اولين بار در طراحي اين مدل درختي با ايجاد كاتال‌هاي افقي در ساختار گراديان‌ساز، طول تراشه كاهش يافته است؛ ضمن اينكه توانايي ايجاد شيب غلظت نيز در آن حفظ شده و كارآيي آن تحت تأثير قرار نگرفته است. در اين طرح ابدعي، به دليل اندازه كوچك تراشه، هزينه مواد مصرفي كاهش يافته و ساخت آن تسهيل مي‌گردد. همچنين مي‌توان نشان داد كه مطالعات انجام شده با استفاده از اين تراشه تكرار پذيري بالاتر داشته و سرعت بيشتري را ارائه مي‌كنند. تمامي اين ويژگي‌ها باعث مي‌شود كه علاوه بر كاربردهاي شيمايي و آناليتيكي، كاربرد اين تراشه براي استفاده در در حوزه‌هاي زيستي، دارويي، پزشكي و پزشكي شخصي بيش از پيش تسهيل شده، و روند تجويز دارو (در مواردي كه تعيين دوز تجويزي و بررسي اثر توام دو دارو براي بيمار اهميت پيدا مي‌كند) و درمان بيماري را تسريع كند. همچنين استفاده از اين تراشه در تحقيقات دارويي، به دليل مصرف پايين مواد، هزينه بالاي اين مطالعات را كاهش مي‌‌دهد و مي تواند در صنعت داروسازي نيز استفاده گردد.

به منظور حل مشكلات گراديان‌سازهاي غلظت، شامل پيچيدگي ساختاري ناشي از درج دريچه، بزرگ‌ بودن ابعاد، فشار و مقاومت هيدروستاتيكي نامطلوب، همسان نبودن سرعت سيال در خروجي‌ها، محدوديت در بررسي‌هاي وابسته به زمان و غيره، در تراشه ادعا به طراحي و ساخت تراشه‌ي ميكروسيالي گراديان غلظت‌ساز تركيب دو مايع؛ متصل به اتاقك‌هاي كشت سه‌بعدي سلول اقدام گرديد. اين تراشه مي‌تواند 36 تركيب غلظتي مختلف از دو سيال متفاوت را به صورت توام و تكي ايجاد كند، و جريان محيط كشت را از اين دو سيال متمايز سازد. طراحي اين تراشه در مقايسه با مدل‌هاي موجود از ويژگي‌هايي همچون ايجاد ماتريكسي از تركيب تمام غلظت‌هاي ايجاد شده در يك سطح بدون نياز به دريچه و لايه‌هاي اضافه، يكسان بودن تنش برشي وارده به سلول‌ها، كوتاه شدن انشعابات گراديان‌ساز در هر سطح از مدل درختي برخوردار است. غلظت‌هاي ايجاد شده را مي‌توان به اتاقك‌هاي كشت سلول رساند و بر اساس تغيير در قطر اسفروييد يا استفاده از رنگ‌هاي فلورسنت زنده/مرده اثر بخشي دارو و وجود سينرژيسم و آنتاگونيسم را تشخيص داد. به دليل اندازه كوچك تراشه، هزينه مواد مصرفي كاهش مي‌يابد و ميدان ديد ميكروسكوپي وسيع مي‌گردد. همچنين با تمهيداتي كه در طراحي اين تراشه انجام شده است، شرايط كشت سلول به شرايط درون‌تني شبيه‌تر شده است. با بررسي همزمان چندين تركيب دارويي و خودكار بودن ايجاد شيب غلظت، مطالعات انجام شده با استفاده از اين تراشه تكرار پذيري بالا و سرعت بيشتري پيدا مي‌كنند كه مي‌تواند روند تجويز و درمان بيماران را سرعت و بهبود ببخشد. با حذف اتاقك‌هاي كشت، تراشه براي مصارف غير زيستي نيز كاربرد پيدا خواهد كرد.