Kuidas valida õige Shakeri amplituud?
Milline on raputi amplituud?
Raputi amplituud on ringliikumisel liikuva kaubaaluse läbimõõt, mida mõnikord nimetatakse ka „võnkumise läbimõõdu“ või „raja läbimõõdu“ sümboliks: Ø. Radobio pakub standardseid raputi amplituudidega 3 mm, 25 mm, 26 mm ja 50 mm. Saadaval on ka kohandatud raputid teiste amplituudisuurustega.
Mis on hapniku ülekandekiirus (OTR)?
Hapniku ülekandekiirus (OTR) on hapniku atmosfäärist vedelikku ülekandmise efektiivsus. Mida suurem on OTR väärtus, seda suurem on hapniku ülekande efektiivsus.
Amplituudi ja pöörlemiskiiruse mõju
Mõlemad tegurid mõjutavad söötme segunemist kultuurikolvis. Mida parem on segunemine, seda parem on hapniku ülekandekiirus (OTR). Neid juhiseid järgides saab valida sobivaima amplituudi ja pöörlemiskiiruse.
Üldiselt saab 25 mm või 26 mm amplituudi valida universaalse amplituudina kõigi kultuurirakenduste jaoks.
Bakteriaalsed, pärmi- ja seenkultuurid:
Hapniku ülekanne loksutuskolvides on palju vähem efektiivne kui bioreaktorites. Hapniku ülekanne võib enamikul juhtudel olla loksutuskolvi kultuuride puhul piiravaks teguriks. Amplituud on seotud kooniliste kolbide suurusega: suuremates kolbides kasutatakse suuremaid amplituude.
Soovitus: 25 mm amplituud kooniliste kolbide puhul mahuga 25 ml kuni 2000 ml.
50 mm amplituud kooniliste kolbide jaoks mahuga 2000 ml kuni 5000 ml.
Rakukultuur:
* Imetajate rakukultuuril on suhteliselt madal hapnikuvajadus.
* 250 ml loksutuskolbide puhul saab piisava hapnikuvarustuse tagada suhteliselt laias amplituudide ja kiiruste vahemikus (amplituud 20–50 mm; 100–300 p/min).
* Suurema läbimõõduga kolbide (Fernbachi kolbide) puhul on soovitatav amplituud 50 mm.
* Ühekordselt kasutatavate kultuurikottide kasutamisel on soovitatav amplituud 50 mm.
Mikrotiiterplaadid ja sügava süvendiga plaadid:
Mikrotiiterplaatide ja süvasüvenditega plaatide puhul on maksimaalse hapnikuülekande saavutamiseks kaks erinevat meetodit!
* 50 mm amplituud kiirusel vähemalt 250 p/min.
* Kasutage 3 mm amplituudi kiirusel 800–1000 p/min.
Paljudel juhtudel, isegi kui valitud on mõistlik amplituud, ei pruugi see biokultuuri mahtu suurendada, kuna mahu suurenemist võivad mõjutada mitmed tegurid. Näiteks kui üks või kaks kümnest tegurist ei ole ideaalsed, siis on kultuuri mahu suurenemine piiratud, olenemata sellest, kui head on teised tegurid, või võiks väita, et õige amplituudi valik toob kaasa inkubaatoris märgatava suurenemise, kui kultuuri mahu ainus piirav tegur on hapniku kohaletoimetamine. Näiteks kui piiravaks teguriks on süsinikuallikas, siis olenemata sellest, kui hea on hapnikuülekanne, ei saavutata soovitud kultuuri mahtu.
Amplituud ja pöörlemiskiirus
Nii amplituud kui ka pöörlemiskiirus võivad hapnikuülekannet mõjutada. Kui rakukultuure kasvatatakse väga madalatel pöörlemiskiirustel (nt 100 p/min), on amplituudi erinevustel hapnikuülekandele vähe või üldse mitte märgatavat mõju. Suurima hapnikuülekande saavutamiseks on esimene samm pöörlemiskiiruse võimalikult suur suurendamine ja kandik on kiiruse jaoks õigesti tasakaalustatud. Mitte kõik rakud ei saa suurel kiirusel võnkumiste korral hästi kasvada ja mõned nihkejõudude suhtes tundlikud rakud võivad suurel pöörlemiskiirusel surra.
Muud mõjutused
Hapnikuülekannet võivad mõjutada ka muud tegurid:.
* Täitemaht, koonilised kolvid ei tohiks olla täidetud rohkem kui ühe kolmandikuni kogumahust. Maksimaalse hapnikuülekande saavutamiseks ei tohiks täita rohkem kui 10%. Ärge kunagi täitke 50% ulatuses.
* Spoilerid: Spoilerid on tõhusad hapnikuülekande parandamisel igat tüüpi kultuurides. Mõned tootjad soovitavad kasutada „Ultra High Yield” kolbe. Nende kolbide spoilerid suurendavad vedeliku hõõrdumist ja loksuti ei pruugi saavutada maksimaalset seatud kiirust.
Amplituudi ja kiiruse vaheline korrelatsioon
Tsentrifugaaljõudu loksutis saab arvutada järgmise võrrandi abil
FC = p/min2× amplituud
Tsentrifugaaljõu ja amplituudi vahel on lineaarne seos: kui kasutada 25 mm amplituudi 50 mm amplituudiga (samal kiirusel), suureneb tsentrifugaaljõud 2 korda.
Tsentrifugaaljõu ja pöörlemiskiiruse vahel on ruudukujuline seos.
Kui kiirust suurendada 2 korda (sama amplituud), suureneb tsentrifugaaljõud 4 korda. Kui kiirust suurendada 3 korda, suureneb tsentrifugaaljõud 9 korda!
Kui kasutate amplituudi 25 mm, inkubeerige antud kiirusel. Kui soovite saavutada sama tsentrifugaaljõu amplituudiga 50 mm, tuleks pöörlemiskiirus arvutada ruutjuurena 1/2-st, seega peaksite samade inkubatsioonitingimuste saavutamiseks kasutama 70% pöörlemiskiirusest.
Pange tähele, et ülaltoodu on vaid teoreetiline meetod tsentrifugaaljõu arvutamiseks. Reaalsetes rakendustes on ka teisi mõjutavaid tegureid. See arvutusmeetod annab tööks ligikaudsed väärtused.
Postituse aeg: 03.01.2024