Kaip pasirinkti tinkamą purtyklių amplitudę?
Kokia yra purtytuvo amplitudė?
Kratytuvo amplitudė yra paletės skersmuo judant sukamaisiais judesiais, kartais vadinamas „svyravimo skersmens“ arba „takelio skersmens“ simboliu: Ø. „Radobio“ siūlo standartinius kratytuvus, kurių amplitudės yra 3 mm, 25 mm, 26 mm ir 50 mm. Taip pat galima įsigyti individualiai pritaikytų kratytuvų su kitais amplitudės dydžiais.
Kas yra deguonies perdavimo greitis (OTR)?
Deguonies perdavimo greitis (OTR) – tai deguonies perdavimo iš atmosferos į skystį efektyvumas. Kuo didesnė OTR vertė, tuo didesnis deguonies perdavimo efektyvumas.
Amplitudės ir sukimosi greičio poveikis
Abu šie veiksniai turi įtakos terpės maišymui kultūros kolboje. Kuo geresnis maišymas, tuo geresnis deguonies perdavimo greitis (OTR). Vadovaujantis šiomis gairėmis, galima pasirinkti tinkamiausią amplitudę ir sukimosi greitį.
Apskritai, 25 mm arba 26 mm amplitudės pasirinkimas gali būti naudojamas kaip universali amplitudė visoms kultūros reikmėms.
Bakterijų, mielių ir grybelių kultūros:
Deguonies perdavimas kratymo kolbose yra daug mažiau efektyvus nei bioreaktoriuose. Deguonies perdavimas daugeliu atvejų gali būti ribojantis veiksnys auginant kratymo kolbų kultūras. Amplitudė yra susijusi su kūginių kolbų dydžiu: didesnėse kolbose naudojama didesnė amplitudė.
Rekomendacija: kūginėms kolboms nuo 25 ml iki 2000 ml amplitudė – 25 mm.
50 mm amplitudė kūginėms kolboms nuo 2000 ml iki 5000 ml.
Ląstelių kultūra:
* Žinduolių ląstelių kultūroms deguonies poreikis yra santykinai mažas.
* 250 ml talpos purtyklėms pakankamas deguonies tiekimas gali būti užtikrinamas esant gana plačiam amplitudės ir greičių diapazonui (20–50 mm amplitudė; 100–300 aps./min.).
* Didesnio skersmens kolboms (Fernbacho kolboms) rekomenduojama 50 mm amplitudė.
* Jei naudojami vienkartiniai kultūros maišeliai, rekomenduojama 50 mm amplitudė.
Mikrotitravimo ir giliųjų šulinėlių plokštelės:
Mikrotitravimo ir giliųjų šulinėlių plokštelėms yra du skirtingi metodai, kaip pasiekti maksimalų deguonies perdavimą!
* 50 mm amplitudė, esant ne mažesniam kaip 250 aps./min. greičiui.
* Naudokite 3 mm amplitudę esant 800–1000 aps./min.
Daugeliu atvejų, net ir pasirinkus tinkamą amplitudę, biokultūros tūris gali nepadidėti, nes tūrio padidėjimą gali paveikti keli veiksniai. Pavyzdžiui, jei vienas ar du iš dešimties veiksnių nėra idealūs, kultūros tūrio padidėjimas bus ribotas, nesvarbu, kokie geri yra kiti veiksniai, arba galima teigti, kad teisingas amplitudės pasirinkimas lems pastebimą padidėjimą inkubatoriuje, jei vienintelis kultūros tūrį ribojantis veiksnys yra deguonies tiekimas. Pavyzdžiui, jei ribojantis veiksnys yra anglies šaltinis, nesvarbu, koks geras yra deguonies perdavimas, norimas kultūros tūris nebus pasiektas.
Amplitudė ir sukimosi greitis
Ir amplitudė, ir sukimosi greitis gali turėti įtakos deguonies perdavimui. Jei ląstelių kultūros auginamos labai mažu sukimosi greičiu (pvz., 100 aps./min.), amplitudės skirtumai mažai arba visai neturi pastebimos įtakos deguonies perdavimui. Norint pasiekti didžiausią deguonies perdavimą, pirmiausia reikia kiek įmanoma padidinti sukimosi greitį, ir plokštelė bus tinkamai subalansuota greičiui. Ne visos ląstelės gali gerai augti esant dideliems svyravimams, o kai kurios ląstelės, jautrios šlyties jėgoms, gali žūti dėl didelio sukimosi greičio.
Kiti veiksniai
Kiti veiksniai gali turėti įtakos deguonies perdavimui:.
* Kūginių kolbų užpildymo tūris turi būti ne daugiau kaip trečdalis bendro tūrio. Norint pasiekti maksimalų deguonies perdavimą, užpildykite ne daugiau kaip 10 %. Niekada nepripildykite iki 50 %.
* Spoileriai: Spoileriai veiksmingai pagerina deguonies perdavimą visų tipų kultūrose. Kai kurie gamintojai rekomenduoja naudoti „Ultra High Yield“ kolbas. Šių kolbų spoileriai padidina skysčio trintį ir purtyklė gali nepasiekti maksimalaus nustatyto greičio.
Amplitudės ir greičio koreliacija
Išcentrinę jėgą purtyklėje galima apskaičiuoti pagal šią lygtį
FC = aps./min.2× amplitudė
Tarp išcentrinės jėgos ir amplitudės yra tiesinis ryšys: jei naudojate 25 mm amplitudę su 50 mm amplitude (tuo pačiu greičiu), išcentrinė jėga padidėja 2 kartus.
Tarp išcentrinės jėgos ir sukimosi greičio yra kvadratinis ryšys.
Jei greitis padidinamas 2 kartus (ta pati amplitudė), išcentrinė jėga padidėja 4 kartus. Jei greitis padidinamas 3 kartus, išcentrinė jėga padidėja 9 kartus!
Jei naudojate 25 mm amplitudę, inkubuokite nurodytu greičiu. Jei norite pasiekti tą pačią išcentrinę jėgą su 50 mm amplitude, sukimosi greitis turėtų būti apskaičiuojamas kaip kvadratinė šaknis iš 1/2, taigi, norint pasiekti tas pačias inkubavimo sąlygas, turėtumėte naudoti 70 % sukimosi greičio.
Atkreipkite dėmesį, kad aukščiau pateiktas metodas yra tik teorinis išcentrinės jėgos skaičiavimo metodas. Realiuose pritaikymuose yra ir kitų įtakos veiksnių. Šis skaičiavimo metodas pateikia apytiksles vertes eksploatavimo tikslais.
Įrašo laikas: 2024 m. sausio 3 d.