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Wie wähle ich die richtige Shaker -Amplitude aus?
Wie ist die Amplitude eines Shakers?
Die Amplitude eines Schüttlers ist der Durchmesser der Palette in kreisförmiger Bewegung, manchmal als „Oszillationsdurchmesser“ oder „Spurdurchmesser“ -Symbol bezeichnet: Ø. Radobio bietet Standardschüttler mit Amplituden von 3 mm, 25 mm, 26 mm und 50 mm. Angepasste Shaker mit anderen Amplitudengrößen sind ebenfalls erhältlich.
Was ist Sauerstoffübertragungsrate (OTR)?
Die Sauerstoffübertragungsrate (OTR) ist die Effizienz von Sauerstoff wird von der Atmosphäre auf die Flüssigkeit übertragen. Je höher der OTR -Wert bedeutet, desto höher ist die Effizienz der Sauerstoffübertragung.
Auswirkung der Amplitude und Drehzahl
Beide Faktoren beeinflussen das Mischen des Mediums im Kulturflaschen. Je besser die Mischung, desto besser die Sauerstoffübertragungsrate (OTR). Nach diesen Richtlinien kann die am besten geeignete Amplitude und Rotationsgeschwindigkeit ausgewählt werden.
Im Allgemeinen kann die Auswahl einer 25mm- oder 26 mm -Amplitude als universelle Amplitude für alle Kulturanwendungen verwendet werden.
Bakterien-, Hefe- und Pilzkulturen:
Die Sauerstoffübertragung in Shake -Flaschen ist viel weniger effizient als in Bioreaktoren. Der Sauerstofftransfer kann in den meisten Fällen der begrenzende Faktor für Schüttelkolbenkulturen sein. Die Amplitude hängt mit der Größe der konischen Kolben zusammen: größere Kolben verwenden größere Amplituden.
Empfehlung: 25 mm Amplitude für konische Flaschen von 25 ml bis 2000 ml.
50 mm Amplitude für konische Flaschen von 2000 ml bis 5000 ml.
Zellkultur:
* Die Zellkultur von Säugetieren hat einen relativ geringen Sauerstoffanforderungen.
* Für 250 ml Schüttlerflaschen kann eine ausreichende Sauerstoffabgabe über einen relativ breiten Bereich von Amplituden und Geschwindigkeiten (20-50 mm Amplitude; 100-300 U / min) bereitgestellt werden.
* Für Flaschen mit größerem Durchmesser (Fernbach -Flaschen) wird eine Amplitude von 50 mm empfohlen.
* Wenn Einweg -Kulturbeutel verwendet werden, wird eine 50 -mm -Amplitude empfohlen.
Mikrotiter- und Tiefenschalenplatten:
Für Mikrotiter- und Tiefen-Well-Platten gibt es zwei verschiedene Methoden, um einen maximalen Sauerstofftransfer zu erhalten!
* 50 mm Amplitude bei einer Geschwindigkeit von mindestens 250 U / min.
* Verwenden Sie die 3 mm-Amplitude bei 800-1000 U / min.
In vielen Fällen kann auch wenn eine vernünftige Amplitude gewählt wird, das Biokulturvolumen nicht erhöht, da die Zunahme des Volumens durch mehrere Faktoren beeinflusst werden kann. Wenn beispielsweise ein oder zwei der zehn Faktoren nicht ideal sind, ist die Zunahme des Kulturvolumens begrenzt, egal wie gut die anderen Faktoren sind, oder es könnte argumentiert werden, dass die richtige Wahl der Amplitude zu einem spürbaren Anstieg führt Im Inkubator ist der einzige begrenzende Faktor für das Kulturvolumen die Sauerstoffabgabe. Wenn die Kohlenstoffquelle beispielsweise der begrenzende Faktor ist, egal wie gut der Sauerstoffübertragung ist, wird das gewünschte Kulturvolumen nicht erreicht.
Amplitude und Drehzahl
Sowohl die Amplitude als auch die Rotationsgeschwindigkeit können sich auf die Sauerstoffübertragung auswirken. Wenn die Zellkulturen bei sehr niedrigen Drehgeschwindigkeiten (z. B. 100 U / min) gezüchtet werden, haben Unterschiede in der Amplitude einen geringen oder keinen merklichen Einfluss auf die Sauerstoffübertragung. Um die höchste Sauerstoffübertragung zu erreichen, besteht der erste Schritt darin, die Drehzahl so weit wie möglich zu erhöhen, und das Tablett ist für die Geschwindigkeit ordnungsgemäß ausgewogen. Nicht alle Zellen können mit Hochgeschwindigkeitsschwingungen gut wachsen, und einige Zellen, die empfindlich gegenüber Scherkräften reagieren können, können an hohen Rotationsgeschwindigkeiten sterben.
Andere Einflüsse
Andere Faktoren können sich auf die Sauerstoffübertragung auswirken:.
* Füllvolumen, konische Flaschen sollten auf nicht mehr als ein Drittel des Gesamtvolumens gefüllt werden. Wenn eine maximale Sauerstoffübertragung erreicht werden soll, füllen Sie sich nicht mehr als 10%. Füllen Sie niemals 50%.
* Spoiler: Spoiler verbessert den Sauerstofftransfer in allen Arten von Kulturen wirksam. Einige Hersteller empfehlen die Verwendung von Flaschen mit „Ultra High Earning“. Die Spoiler dieser Flaschen erhöhen die flüssige Reibung und der Schüttler kann nicht die maximale festgelegte Geschwindigkeit erreichen.
Korrelation zwischen Amplitude und Geschwindigkeit
Die Zentrifugalkraft in einem Schüttler kann unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden
Fc = rpm2× Amplitude
Es besteht eine lineare Beziehung zwischen der Zentrifugalkraft und der Amplitude: Wenn Sie eine 25 -mm -Amplitude bis zu einer Amplitude von 50 mm (bei gleicher Geschwindigkeit) verwenden, nimmt die Zentrifugalkraft um den Faktor von 2 zu.
Eine quadratische Beziehung besteht zwischen der Zentrifugalkraft und der Rotationsgeschwindigkeit.
Wenn die Geschwindigkeit um den Faktor 2 (gleiche Amplitude) erhöht wird, nimmt die Zentrifugalkraft um den Faktor 4 zu. Wenn die Geschwindigkeit um den Faktor 3 erhöht wird, steigt die Zentrifugalkraft um den Faktor von 9!
Wenn Sie eine Amplitude von 25 mm verwenden, inkubieren Sie mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Wenn Sie die gleiche Zentrifugalkraft mit einer Amplitude von 50 mm erreichen möchten, sollte die Drehzahl als Quadratwurzel von 1/2 berechnet werden. Sie sollten also 70% der Drehzahl verwenden, um die gleichen Inkubationsbedingungen zu erreichen.
Bitte beachten Sie, dass das obige nur eine theoretische Methode zur Berechnung der Zentrifugalkraft ist. Es gibt andere Einflussfaktoren in realen Anwendungen. Diese Berechnungsmethode ergibt ungefähre Werte für operative Zwecke.
Postzeit: Sep-10-2023