Kā izvēlēties pareizo kratītāja amplitūdu?
Kāda ir kratītāja amplitūda?
Kratītāja amplitūda ir paletes diametrs apļveida kustībā, ko dažreiz sauc par “svārstību diametra” vai “sliežu diametra” simbolu: Ø. Radobio piedāvā standarta kratītājus ar amplitūdām 3 mm, 25 mm, 26 mm un 50 mm. Ir pieejami arī pielāgoti kratītāji ar citiem amplitūdas izmēriem.
Kas ir skābekļa pārneses ātrums (OTR)?
Skābekļa pārneses ātrums (OTR) ir skābekļa pārneses efektivitāte no atmosfēras uz šķidrumu. Jo augstāka OTR vērtība, jo augstāka ir skābekļa pārneses efektivitāte.
Amplitūdas un rotācijas ātruma ietekme
Abi šie faktori ietekmē barotnes sajaukšanos kultūras kolbā. Jo labāka sajaukšana, jo labāks skābekļa pārneses ātrums (OTR). Ievērojot šīs vadlīnijas, var izvēlēties vispiemērotāko amplitūdu un rotācijas ātrumu.
Kopumā 25 mm vai 26 mm amplitūdas izvēli var izmantot kā universālu amplitūdu visiem kultūras pielietojumiem.
Baktēriju, rauga un sēnīšu kultūras:
Skābekļa pārnešana kratāmajās kolbās ir daudz mazāk efektīva nekā bioreaktoros. Skābekļa pārnešana vairumā gadījumu var būt ierobežojošais faktors kratāmo kolbu kultūrām. Amplitūda ir saistīta ar konisko kolbu izmēru: lielākās kolbās tiek izmantotas lielākas amplitūdas.
Ieteikums: 25 mm amplitūda koniskām kolbām no 25 ml līdz 2000 ml.
50 mm amplitūda koniskām kolbām no 2000 ml līdz 5000 ml.
Šūnu kultūra:
* Zīdītāju šūnu kultūrām ir relatīvi zema skābekļa nepieciešamība.
* 250 ml kratāmajām kolbām pietiekamu skābekļa padevi var nodrošināt relatīvi plašā amplitūdas un ātruma diapazonā (20–50 mm amplitūda; 100–300 apgr./min).
* Lielāka diametra kolbām (Fernbaha kolbām) ieteicamā amplitūda ir 50 mm.
* Ja tiek izmantoti vienreizējās lietošanas kultūras maisiņi, ieteicamā amplitūda ir 50 mm.
Mikrotitrēšanas un dziļo iedobumu plāksnes:
Mikrotitrēšanas un dziļo iedobumu plāksnēm ir divas dažādas metodes, lai panāktu maksimālu skābekļa pārnesi!
* 50 mm amplitūda ar ātrumu, kas nav mazāks par 250 apgr./min.
* Izmantojiet 3 mm amplitūdu pie 800–1000 apgr./min.
Daudzos gadījumos, pat ja tiek izvēlēta saprātīga amplitūda, tā var nepalielināt biokultūras tilpumu, jo tilpuma palielināšanos var ietekmēt vairāki faktori. Piemēram, ja viens vai divi no desmit faktoriem nav ideāli, tad kultūras tilpuma palielināšanās būs ierobežota neatkarīgi no tā, cik labi ir pārējie faktori, vai arī varētu apgalvot, ka pareiza amplitūdas izvēle radīs ievērojamu pieaugumu inkubatorā, ja vienīgais kultūras tilpuma ierobežojošais faktors ir skābekļa piegāde. Piemēram, ja ierobežojošais faktors ir oglekļa avots, neatkarīgi no tā, cik laba ir skābekļa pārnešana, vēlamais kultūras tilpums netiks sasniegts.
Amplitūda un rotācijas ātrums
Gan amplitūda, gan rotācijas ātrums var ietekmēt skābekļa pārnesi. Ja šūnu kultūras tiek audzētas ar ļoti mazu rotācijas ātrumu (piemēram, 100 apgr./min), amplitūdas atšķirībām ir maza vai nekāda ievērojama ietekme uz skābekļa pārnesi. Lai sasniegtu visaugstāko skābekļa pārnesi, pirmais solis ir pēc iespējas palielināt rotācijas ātrumu, un paplāte būs pareizi līdzsvarota ātrumam. Ne visas šūnas var labi augt ar lielu svārstību ātrumu, un dažas šūnas, kas ir jutīgas pret bīdes spēkiem, var iet bojā liela rotācijas ātruma dēļ.
Citas ietekmes
Citi faktori var ietekmēt skābekļa pārnesi:.
* Koniskās kolbas jāpiepilda ne vairāk kā par vienu trešdaļu no kopējā tilpuma. Lai sasniegtu maksimālu skābekļa pārnesi, jāpiepilda ne vairāk kā līdz 10 %. Nekad nepiepildīt līdz 50 %.
* Spoileri: Spoileri efektīvi uzlabo skābekļa pārnesi visu veidu kultūrās. Daži ražotāji iesaka izmantot “Ultra High Yield” kolbas. Šo kolbu spoileri palielina šķidruma berzi, un kratītājs var nesasniegt maksimālo iestatīto ātrumu.
Amplitūdas un ātruma korelācija
Centrbēdzes spēku kratītājā var aprēķināt, izmantojot šādu vienādojumu
FC = apgr./min2× amplitūda
Starp centrbēdzes spēku un amplitūdu pastāv lineāra sakarība: ja izmantojat 25 mm amplitūdu pret 50 mm amplitūdu (ar tādu pašu ātrumu), centrbēdzes spēks palielinās 2 reizes.
Starp centrbēdzes spēku un rotācijas ātrumu pastāv kvadrātveida sakarība.
Ja ātrumu palielina 2 reizes (tā pati amplitūda), centrbēdzes spēks palielinās 4 reizes. Ja ātrumu palielina 3 reizes, centrbēdzes spēks palielinās 9 reizes!
Ja izmantojat 25 mm amplitūdu, inkubējiet ar noteiktu ātrumu. Ja vēlaties sasniegt tādu pašu centrbēdzes spēku ar 50 mm amplitūdu, rotācijas ātrums jāaprēķina kā kvadrātsakne no 1/2, tāpēc, lai sasniegtu tādus pašus inkubācijas apstākļus, jāizmanto 70% no rotācijas ātruma.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka iepriekš minētā ir tikai teorētiska centrbēdzes spēka aprēķināšanas metode. Reālos pielietojumos pastāv arī citi ietekmējošie faktori. Šī aprēķina metode sniedz aptuvenas vērtības ekspluatācijas vajadzībām.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 3. janvāris