Πώς μπορώ να βελτιστοποιήσω τους ρυθμούς μεταφοράς οξυγόνου σε έναν εργαστηριακό αναδευτήρα;

Οι βιοχημικοί μηχανικοί που κλιμακώνουν τη μικροβιακή ζύμωση ή τις καλλιέργειες ζυμομύκητα χτυπούν συχνά ένα μεταβολικό τοίχωμα: "Γιατί τα κύτταρα μου χτυπούν ένα οροπέδιο νωρίς στον κύκλο ανάπτυξής τους παρά το γεγονός ότι έχουν άφθονα θρεπτικά συστατικά στα μέσα;" Ο ένοχος είναι σχεδόν πάντα η πείνα με οξυγόνο. Πώς μπορούν οι τεχνικοί του εργαστηρίου να τους χειραγωγήσουντροχιακός αναδευτήραςρυθμίσεις και επιλογή φιάλης μέσα σε αεργαστηριακός αναδευτήραςγια μεγιστοποίηση του Ρυθμού Μεταφοράς Οξυγόνου (OTR);

Για να μεγιστοποιήσετε τον ρυθμό μεταφοράς οξυγόνου σε μια υγρή καλλιέργεια, πρέπει να αυξήσετε την αναλογία επιφάνειας προς όγκο του υγρού. Αυτό επιτυγχάνεται αυξάνοντας την ταχύτητα περιστροφής σαςτροχιακός αναδευτήρας, χρησιμοποιώντας εξειδικευμένες φιάλες με διάφραγμα αντί για φιάλες Erlenmeyer με λεία τοιχώματα και περιορίζοντας τον όγκο πλήρωσης υγρού σε λιγότερο από το 20% της συνολικής χωρητικότητας της φιάλης. Όταν αυτοί οι παράγοντες βελτιστοποιούνται μέσα σε ένα υψηλής ταχύτηταςαναδευτήρας θερμοκοιτίδας, η εντατική ανάδευση υγρών αυξάνει δραματικά την ανταλλαγή αερίων, παρέχοντας στις καλλιέργειές σας τα επίπεδα οξυγόνου που απαιτούνται για τη μέγιστη παραγωγή βιομάζας.

Οι αερόβιοι οργανισμοί όπωςΕ. coliκαι η ζύμη απαιτούν τεράστιες ποσότητες διαλυμένου οξυγόνου για να διατηρηθεί η ταχεία ανάπτυξη λογαριθμικής φάσης. Εάν η ζήτηση οξυγόνου της καλλιέργειας υπερβαίνει τον ρυθμό με τον οποίο το αέριο διαλύεται στο υγρό, τα κύτταρα μεταβαίνουν σε αναερόβιες οδούς, παράγοντας τοξικά υποπροϊόντα όπως το οξικό άλας που εμποδίζουν την ανάπτυξη.

Ο πρωταρχικός μηχανισμός οξυγόνωσης σε αεργαστηριακός αναδευτήραςείναι η δημιουργία ενός ρευστού κύματος που σαρώνει κατά μήκος του εσωτερικού τοιχώματος της φιάλης καλλιέργειας. Ένα προχωρημένοτροχιακός αναδευτήραςπαράγει μια συνεχή φυγόκεντρη δύναμη που απλώνει το υγρό σε ένα λεπτό φιλμ. Αυτή η λεπτή μεμβράνη μειώνει δραστικά την απόσταση που πρέπει να διανύσουν τα μόρια οξυγόνου για να διαλυθούν στα μέσα του πυρήνα. Με την κλιμάκωση της ταχύτητας σαςαναδευτήρας θερμοκοιτίδαςαπό τις 150 σ.α.λ. έως τις 300 σ.α.λ., αυξάνετε εκθετικά αυτήν την επιφάνεια υγρού, ξεπερνώντας τους προηγούμενους περιορισμούς μεταφοράς οξυγόνου.

Ενώ αυξάνετε την ταχύτητα σαςεργαστηριακός αναδευτήραςείναι εξαιρετικά αποτελεσματικό, συνδυάζοντας αυτή την ταχύτητα με την εξειδικευμένη γεωμετρία της φιάλης αποδίδει τις υψηλότερες αποδόσεις. Οι φιάλες με διάφραγμα έχουν εσοχές στη γυάλινη βάση που διαταράσσουν φυσικά την ομαλή κυκλική διαδρομή του υγρού. Όπως τοτροχιακός αναδευτήραςωθεί το υγρό πάνω σε αυτά τα διαφράγματα, το κύμα του ρευστού διασπάται σε μια εξαιρετικά τυρβώδη, πιτσιλισμένη δίνη. Αυτή η επιθετική αναταραχή παγιδεύει τις φυσαλίδες αέρα και τις τραβάει βαθιά στο μέσο καλλιέργειας, πολλαπλασιάζοντας δραματικά την περιεκτικότητα σε διαλυμένο οξυγόνο σε σύγκριση με τις τυπικές φιάλες με λείο πυθμένα.

Ένας άλλος κρίσιμος παράγοντας που συχνά παραβλέπουν οι υπεύθυνοι του εργαστηρίου είναι ο όγκος πλήρωσης υγρού. Η έκχυση πολλών μέσων σε μια φιάλη πνίγει την ανταλλαγή αερίων επειδή το στρώμα ρευστού γίνεται πολύ παχύ για να αερίζεται αποτελεσματικά. Για να επιτύχετε το μέγιστο OTR στο εσωτερικό σαςαναδευτήρας θερμοκοιτίδας, διατηρήστε τους όγκους πλήρωσης στο 15% έως 20% του συνολικού όγκου του δοχείου. Επειδή αυτή η στρατηγική απαιτεί τη χρήση περισσότερων φιαλών για να επιτευχθεί ο ίδιος συνολικός όγκος προϊόντοςεργαστηριακός αναδευτήραςπρέπει να διαθέτει μηχανισμό κίνησης βαρέως τύπου ικανό να χειρίζεται πλήρως φορτωμένες πλατφόρμες υψηλής χωρητικότητας χωρίς καύση.

Η υπέρβαση των περιορισμών οξυγόνου είναι το κλειδί για την επίτευξη κυτταροκαλλιεργειών υψηλής πυκνότητας. Βελτιστοποιώντας τη γεωμετρία της φιάλης, διατηρώντας χαμηλούς όγκους πλήρωσης και χρησιμοποιώντας υψηλή ταχύτητατροχιακός αναδευτήρας, παρέχετε στους πολιτισμούς σας το τέλειο αεριζόμενο περιβάλλον. Βεβαιωθείτε ότι το εργαστήριό σας έχει την ισχύ και την ανθεκτικότητα που απαιτούνται για πρωτόκολλα έντονου αερισμού επενδύοντας σε ένα κορυφαίο στον κλάδοαναδευτήρας θερμοκοιτίδαςσύστημα από τη Senova.