Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • 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
3D-printed temperature and shear stress-controlled rocker platform for enhanced biofilm incubation
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0002-1303-0327
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0002-0496-6692
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik. Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Umeå Centre for Microbial Research (UCMR).ORCID-id: 0000-0002-9835-3263
2025 (Engelska)Ingår i: Scientific Reports, E-ISSN 2045-2322, Vol. 15, nr 1, artikel-id 19575Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Growing biofilms of thermophilic (heat-loving) and psychrotrophic (cold-tolerant) bacteria pose several challenges due to specific environmental requirements. Thermophilic bacteria typically grow between 45 and 80 C, while psychrotrophic bacteria thrive between 0 and 15 C. Maintaining the precise temperature and fluid conditions required for biofilm growth can be technically challenging. To overcome these challenges, we designed the Bio-Rocker, a temperature- and shear stress-controlled rocker platform for biofilm incubation. The platform supports temperatures between − 9 and 99 C, while its digital controller can adjust the rocking speed from 1 to 99/s and set rocking angles up to ±19. This ability, together with data from analytical models and multi-physics simulations, provides control over the shear stress distribution at the growth surfaces, peaking at 2.4 N/m. Finally, we evaluated the system’s ability to grow bacteria at different temperatures, shear stress, and materials by looking at the coverage and thickness of the biofilm, as well as the total biomass. A step-by-step guide, 3D CAD files, and controller software is provided for easy replication of the Bio-Rocker, using mostly 3D-printed and off-the-shelf components. We conclude that the Bio-Rocker’s performance is comparable to high-end commercial systems like the Enviro-Genie (Scientific Industries) yet costs less than $350 dollars to produce.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Springer Nature, 2025. Vol. 15, nr 1, artikel-id 19575
Nyckelord [en]
3D printing, Bio-Rocker, Biofilm, CFD simulation, Design-build-test, Laboratory rockers, Open-source
Nationell ämneskategori
Mikrobiologi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-240080DOI: 10.1038/s41598-025-04575-3Scopus ID: 2-s2.0-105007242694OAI: oai:DiVA.org:umu-240080DiVA, id: diva2:1971053
Forskningsfinansiär
Stiftelsen för strategisk forskning (SSF), RMX18-0152Vetenskapsrådet, 2023-04085Tillgänglig från: 2025-06-17 Skapad: 2025-06-17 Senast uppdaterad: 2025-06-17Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(2756 kB)21 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 2756 kBChecksumma SHA-512
f2834911b4876254b525a6e324ce52f4c5281ea9b7bfc133795d255433297c032b980e5b1496195cfa78adab7e701d2d4108527ef774fd923b64f766f7670074
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Nilsson, DanielWiklund, KristerMalyshev, DmitryAndersson, Magnus

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Nilsson, DanielWiklund, KristerMalyshev, DmitryAndersson, Magnus
Av organisationen
Institutionen för fysikUmeå Centre for Microbial Research (UCMR)
I samma tidskrift
Scientific Reports
Mikrobiologi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 21 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 97 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • 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