ข้อมูลเชิงลึกของบริษัทเกี่ยวกับ ฉันจะปรับอัตราการถ่ายเทออกซิเจนในเครื่องปั่นในห้องปฏิบัติการให้เหมาะสมได้อย่างไร
วิศวกรทางชีวเคมีที่ขยายขนาดการหมักจุลินทรีย์หรือการเพาะเลี้ยงยีสต์มักจะชนกับผนังเมตาบอลิซึม: "เหตุใดเซลล์ของฉันจึงถึงจุดสูงสุดในช่วงแรกของวงจรการเจริญเติบโต ทั้งๆ ที่สารอาหารในอาหารนั้นมีมากมาย" ผู้ร้ายมักจะขาดออกซิเจนเกือบตลอดเวลา ช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการจะจัดการพวกเขาได้อย่างไรเครื่องปั่นวงโคจรการตั้งค่าและการเลือกขวดภายในเครื่องปั่นในห้องปฏิบัติการเพื่อเพิ่มอัตราการถ่ายเทออกซิเจน (OTR) ให้สูงสุดได้อย่างไร
หากต้องการเพิ่มอัตราการถ่ายโอนออกซิเจนสูงสุดในการเพาะเลี้ยงของเหลว คุณต้องเพิ่มอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรของของเหลว สามารถทำได้โดยการเพิ่มความเร็วในการหมุนของคุณเครื่องปั่นวงโคจรโดยใช้ขวดกันกระแทกแบบพิเศษแทนขวด Erlenmeyer ที่มีผนังเรียบ และจำกัดปริมาณการบรรจุของเหลวให้น้อยกว่า 20% ของความจุรวมของขวด เมื่อปัจจัยเหล่านี้ถูกปรับให้เหมาะสมภายในความเร็วสูงตู้ฟักเชคเกอร์การกวนของของไหลเข้มข้นจะเพิ่มการแลกเปลี่ยนก๊าซอย่างมาก ทำให้วัฒนธรรมของคุณมีระดับออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการผลิตชีวมวลสูงสุด
สิ่งมีชีวิตแอโรบิกเช่นอี. โคไลและยีสต์ต้องการออกซิเจนละลายน้ำจำนวนมหาศาลเพื่อรักษาการเจริญเติบโตของช่วงล็อกอย่างรวดเร็ว หากความต้องการออกซิเจนของการเพาะเลี้ยงแซงหน้าอัตราการละลายของก๊าซในของเหลว เซลล์จะเปลี่ยนไปใช้วิถีแบบไม่ใช้ออกซิเจน ทำให้เกิดผลพลอยได้ที่เป็นพิษ เช่น อะซิเตตที่ทำให้การเจริญเติบโตหยุดชะงัก
[การกวนต่ำ / ขวดเรียบ] --> พื้นที่ผิวต่ำ --> ความอดอยากของออกซิเจน --> อัตราผลตอบแทนต่ำ
[ขวดที่มีความปั่นป่วนสูง / ขวดที่งุนงง] --> กระแสน้ำวนปั่นป่วน --> O2 ที่ละลายน้ำได้สูง --> พีคชีวมวล
กลไกหลักในการให้ออกซิเจนในเครื่องปั่นในห้องปฏิบัติการคือการสร้างคลื่นของเหลวที่กวาดไปตามผนังด้านในของขวดเพาะเลี้ยง ขั้นสูงเครื่องปั่นวงโคจรสร้างแรงเหวี่ยงอย่างต่อเนื่องเพื่อกระจายของเหลวออกเป็นแผ่นฟิล์มบางๆ ฟิล์มบางนี้ทำให้ระยะทางที่โมเลกุลออกซิเจนต้องเคลื่อนที่สั้นลงอย่างมากเพื่อละลายลงในตัวกลางแกนกลาง โดยการเพิ่มความเร็วของคุณตู้ฟักเชคเกอร์จาก 150 RPM เป็น 300 RPM คุณจะเพิ่มพื้นที่ผิวของเหลวนี้แบบทวีคูณ ซึ่งทะลุขีดจำกัดการถ่ายโอนออกซิเจนก่อนหน้านี้
ในขณะที่เพิ่มความเร็วของคุณเครื่องปั่นในห้องปฏิบัติการมีประสิทธิภาพสูง เมื่อรวมความเร็วดังกล่าวเข้ากับรูปทรงของขวดทดลองแบบพิเศษ จะให้ผลลัพธ์สูงสุด ขวดแก้วแบบงุ่มง่ามมีรอยเว้าบนฐานแก้ว ซึ่งรบกวนเส้นทางของเหลวที่เป็นวงกลมที่เรียบทางกายภาพ ในฐานะที่เป็นเครื่องปั่นวงโคจรขับของเหลวไปชนกับแผ่นกั้นเหล่านี้ คลื่นของของไหลจะแตกออกเป็นกระแสน้ำวนที่กระเซ็นและปั่นป่วนอย่างมาก ความปั่นป่วนที่รุนแรงนี้จะดักจับฟองอากาศและดึงฟองอากาศลึกเข้าไปในอาหารเลี้ยงเชื้อ ส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำเป็นทวีคูณอย่างมากเมื่อเทียบกับขวดก้นเรียบมาตรฐาน
ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่ผู้จัดการห้องปฏิบัติการมักมองข้ามคือปริมาณการเติมของเหลว การเทสารมากเกินไปลงในขวดจะขัดขวางการแลกเปลี่ยนก๊าซ เนื่องจากชั้นของเหลวหนาเกินกว่าจะเติมอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้บรรลุ OTR สูงสุดในตัวคุณตู้ฟักเชคเกอร์ให้รักษาปริมาตรการเติมไว้ที่ 15% ถึง 20% ของปริมาตรถังทั้งหมด เนื่องจากกลยุทธ์นี้จำเป็นต้องใช้ขวดมากขึ้นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณรวมเท่าเดิมเครื่องปั่นในห้องปฏิบัติการต้องมีกลไกการขับเคลื่อนสำหรับงานหนักที่สามารถรองรับแพลตฟอร์มที่โหลดเต็มที่และมีความจุสูงได้โดยไม่เกิดอาการไหม้
การเอาชนะข้อจำกัดของออกซิเจนเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่มีความหนาแน่นสูง โดยการปรับรูปทรงขวดของคุณให้เหมาะสม รักษาปริมาตรการเติมให้ต่ำ และใช้ความเร็วสูงเครื่องปั่นวงโคจรคุณมอบวัฒนธรรมของคุณด้วยสภาพแวดล้อมที่มีอากาศถ่ายเทที่สมบูรณ์แบบ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าห้องปฏิบัติการของคุณมีพลังและความทนทานที่จำเป็นสำหรับโปรโตคอลการเติมอากาศเข้มข้นโดยการลงทุนกับเครื่องมือชั้นนำของอุตสาหกรรมตู้ฟักเชคเกอร์ระบบจาก Senova Biotech
