Bagaimana Memilih Amplitudo Shaker yang Tepat?
Berapakah amplitudo sebuah pengocok?
Amplitudo pengocok adalah diameter palet dalam gerakan melingkar, terkadang disebut simbol "diameter osilasi" atau "diameter lintasan": Ø. Radobio menawarkan pengocok standar dengan amplitudo 3mm, 25mm, 26mm, dan 50mm. Pengocok yang disesuaikan dengan ukuran amplitudo lainnya juga tersedia.
Apa itu Laju Transfer Oksigen (OTR)?
Oxygen Transfer Rate (OTR) adalah efisiensi transfer oksigen dari atmosfer ke cairan. Semakin tinggi nilai OTR berarti semakin tinggi pula efisiensi transfer oksigen.
Pengaruh Amplitudo dan Kecepatan Rotasi
Kedua faktor ini memengaruhi pencampuran media dalam tabung kultur. Semakin baik pencampuran, semakin baik pula laju transfer oksigen (OTR). Dengan mengikuti panduan ini, amplitudo dan kecepatan putar yang paling sesuai dapat dipilih.
Secara umum, pemilihan amplitudo 25mm atau 26mm dapat digunakan sebagai amplitudo universal untuk semua aplikasi kultur.
Kultur bakteri, ragi dan jamur:
Transfer oksigen dalam labu kocok jauh kurang efisien dibandingkan dalam bioreaktor. Transfer oksigen mungkin menjadi faktor pembatas untuk kultur labu kocok dalam banyak kasus. Amplitudo terkait dengan ukuran labu kerucut: labu yang lebih besar menggunakan amplitudo yang lebih besar.
Rekomendasi: Amplitudo 25mm untuk labu berbentuk kerucut dari 25ml hingga 2000ml.
Amplitudo 50 mm untuk labu berbentuk kerucut dari 2000 ml hingga 5000 ml.
Kultur Sel:
* Kultur sel mamalia memiliki kebutuhan oksigen yang relatif rendah.
* Untuk labu pengocok 250 mL, pengiriman oksigen yang cukup dapat disediakan dalam rentang amplitudo dan kecepatan yang relatif luas (amplitudo 20-50 mm; 100-300 rpm).
* Untuk labu berdiameter lebih besar (labu Fernbach) amplitudo 50 mm direkomendasikan.
* Jika kantong kultur sekali pakai digunakan, amplitudo 50 mm direkomendasikan.
Pelat mikrotiter dan sumur dalam:
Untuk pelat mikrotiter dan sumur dalam, ada dua metode berbeda untuk memperoleh transfer oksigen maksimum!
* Amplitudo 50 mm pada kecepatan tidak kurang dari 250 rpm.
* Gunakan amplitudo 3mm pada 800-1000rpm.
Dalam banyak kasus, meskipun amplitudo yang wajar dipilih, hal itu mungkin tidak meningkatkan volume biokultur, karena peningkatan volume dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Misalnya, jika satu atau dua dari sepuluh faktor tidak ideal, maka peningkatan volume kultur akan terbatas tidak peduli seberapa bagus faktor lainnya, atau dapat dikatakan bahwa pilihan amplitudo yang tepat akan menghasilkan peningkatan yang nyata dalam inkubator jika satu-satunya faktor pembatas untuk volume kultur adalah pengiriman oksigen. Misalnya, jika sumber karbon merupakan faktor pembatas, tidak peduli seberapa bagus transfer oksigen, volume kultur yang diinginkan tidak akan tercapai.
Amplitudo dan Kecepatan Rotasi
Baik amplitudo maupun kecepatan putar dapat memengaruhi perpindahan oksigen. Jika kultur sel tumbuh pada kecepatan putar yang sangat rendah (misalnya, 100 rpm), perbedaan amplitudo memiliki sedikit atau tidak ada efek yang terlihat pada perpindahan oksigen. Untuk mencapai perpindahan oksigen tertinggi, langkah pertama adalah meningkatkan kecepatan putar sebanyak mungkin, dan baki akan diseimbangkan dengan baik untuk kecepatan. Tidak semua sel dapat tumbuh dengan baik dengan osilasi kecepatan tinggi, dan beberapa sel yang sensitif terhadap gaya geser dapat mati karena kecepatan putar yang tinggi.
Pengaruh lainnya
Faktor lain yang dapat memengaruhi perpindahan oksigen:
* Volume pengisian, labu berbentuk kerucut harus diisi tidak lebih dari sepertiga dari total volume. Jika transfer oksigen maksimum ingin dicapai, isi tidak lebih dari 10%. Jangan pernah mengisi hingga 50%.
* Spoiler: Spoiler efektif dalam meningkatkan transfer oksigen dalam semua jenis kultur. Beberapa produsen merekomendasikan penggunaan labu "Ultra High Yield". Spoiler pada labu ini meningkatkan gesekan cairan dan pengocok mungkin tidak mencapai kecepatan maksimum yang ditetapkan.
Korelasi antara amplitudo dan kecepatan
Gaya sentrifugal pada shaker dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut
FC = putaran per menit2× amplitudo
Ada hubungan linear antara gaya sentrifugal dan amplitudo: jika Anda menggunakan amplitudo 25 mm ke amplitudo 50 mm (pada kecepatan yang sama), gaya sentrifugal meningkat dengan faktor 2.
Hubungan kuadrat terdapat antara gaya sentrifugal dan kecepatan putar.
Jika kecepatan ditingkatkan dengan faktor 2 (amplitudo yang sama), gaya sentrifugal meningkat dengan faktor 4. Jika kecepatan ditingkatkan dengan faktor 3, gaya sentrifugal meningkat dengan faktor 9!
Jika Anda menggunakan amplitudo 25 mm, inkubasi pada kecepatan tertentu. Jika Anda ingin mencapai gaya sentrifugal yang sama dengan amplitudo 50 mm, kecepatan rotasi harus dihitung sebagai akar kuadrat 1/2, jadi Anda harus menggunakan 70% dari kecepatan rotasi untuk mencapai kondisi inkubasi yang sama.
Harap dicatat bahwa di atas hanyalah metode teoritis untuk menghitung gaya sentrifugal. Ada faktor-faktor lain yang memengaruhi dalam aplikasi nyata. Metode perhitungan ini memberikan nilai perkiraan untuk tujuan operasional.
Waktu posting: 03-Jan-2024