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Como escolher a amplitude do agitador correto?
Qual é a amplitude de um agitador?
A amplitude de um agitador é o diâmetro do palete em movimento circular, às vezes chamado de símbolo de "diâmetro da oscilação" ou "diâmetro da pista": Ø. A Radobio oferece agitadores padrão com amplitudes de 3 mm, 25mm, 26mm e 50mm. Shakers personalizados com outros tamanhos de amplitude também estão disponíveis.
O que é a taxa de transferência de oxigênio (OTR)?
A taxa de transferência de oxigênio (OTR) é a eficiência do oxigênio é transferida da atmosfera para o líquido. Quanto maior o valor OTR significa, maior a eficiência da transferência de oxigênio.
Efeito da amplitude e velocidade de rotação
Ambos os fatores afetam a mistura do meio no balão de cultura. Quanto melhor a mistura, melhor a taxa de transferência de oxigênio (OTR). Seguindo essas diretrizes, a amplitude mais adequada e a velocidade de rotação podem ser selecionadas.
Em geral, a seleção de uma amplitude de 25 mm ou 26 mm pode ser usada como uma amplitude universal para todas as aplicações de cultura.
Culturas bacterianas, leveduras e fúngicas:
A transferência de oxigênio em frascos de agitação é muito menos eficiente do que nos biorreatores. A transferência de oxigênio pode ser o fator limitante para as culturas de balão de agitação na maioria dos casos. A amplitude está relacionada ao tamanho dos frascos cônicos: frascos maiores usam amplitudes maiores.
Recomendação: amplitude de 25 mm para frascos cônicos de 25ml a 2000ml.
Amplitude de 50 mm para frascos cônicos de 2000 ml a 5000 ml.
Cultura de células:
* A cultura de células de mamíferos tem um requisito de oxigênio relativamente baixo.
* Para frascos de agitador de 250 ml, a entrega suficiente de oxigênio pode ser fornecida em uma faixa relativamente ampla de amplitudes e velocidades (amplitude de 20-50 mm; 100-300rpm).
* Para frascos de diâmetro maior (frascos de Fernbach), recomenda -se uma amplitude de 50 mm.
* Se forem usados sacos de cultura descartáveis, recomenda -se a amplitude de 50 mm.
Microtitular e placas de poço profundo:
Para placas de microtitulação e poço profundo, existem dois métodos diferentes para obter a transferência máxima de oxigênio!
* Amplitude de 50 mm a uma velocidade não inferior a 250 rpm.
* Use a amplitude de 3 mm em 800-1000rpm.
Em muitos casos, mesmo que uma amplitude razoável seja escolhida, ela pode não aumentar o volume da biocultura, porque o aumento do volume pode ser influenciado por vários fatores. Por exemplo, se um ou dois dos dez fatores não forem ideais, o aumento do volume de cultura será limitado, por mais bons os outros fatores, ou pode -se argumentar que a escolha correta de amplitude resultará em um aumento notável Na incubadora, se o único fator limitante para o volume de cultura for a entrega de oxigênio. Por exemplo, se a fonte de carbono for o fator limitante, não importa o quão boa seja a transferência de oxigênio, o volume de cultura desejado não será alcançado.
Amplitude e velocidade de rotação
A amplitude e a velocidade de rotação podem afetar a transferência de oxigênio. Se as culturas celulares são cultivadas em velocidades de rotação muito baixas (por exemplo, 100 rpm), as diferenças na amplitude têm pouco ou nenhum efeito perceptível na transferência de oxigênio. Para atingir a maior transferência de oxigênio, o primeiro passo é aumentar a velocidade de rotação o máximo possível, e a bandeja será adequadamente equilibrada para a velocidade. Nem todas as células podem crescer bem com oscilações de alta velocidade, e algumas células sensíveis às forças de cisalhamento podem morrer de altas velocidades de rotação.
Outras influências
Outros fatores podem afetar a transferência de oxigênio:.
* Volume de preenchimento, frascos cônicos devem ser preenchidos para não mais que um terço do volume total. Se a transferência máxima de oxigênio for alcançada, preencha para não mais que 10%. Nunca preencha para 50%.
* Spoilers: os spoilers são eficazes para melhorar a transferência de oxigênio em todos os tipos de culturas. Alguns fabricantes recomendam o uso de frascos de "ultra alto rendimento". Os spoilers nesses frascos aumentam o atrito líquido e o agitador pode não atingir a velocidade máxima definida.
Correlação entre amplitude e velocidade
A força centrífuga em um agitador pode ser calculada usando a seguinte equação
Fc = rpm2× amplitude
Existe uma relação linear entre força centrífuga e amplitude: se você usar uma amplitude de 25 mm para uma amplitude de 50 mm (na mesma velocidade), a força centrífuga aumenta em um fator de 2.
Existe um relacionamento quadrado entre a força centrífuga e a velocidade de rotação.
Se a velocidade for aumentada por um fator de 2 (mesma amplitude), a força centrífuga aumentará em um fator de 4. Se a velocidade for aumentada em um fator de 3, a força centrífuga aumentará em um fator de 9!
Se você usar uma amplitude de 25 mm, incubar a uma determinada velocidade. Se você deseja obter a mesma força centrífuga com uma amplitude de 50 mm, a velocidade de rotação deve ser calculada como a raiz quadrada de 1/2, portanto, você deve usar 70% da velocidade de rotação para obter as mesmas condições de incubação.
Observe que o acima é apenas um método teórico de cálculo da força centrífuga. Existem outros fatores de influência em aplicações reais. Este método de cálculo fornece valores aproximados para fins operacionais.
Tempo de postagem: set-10-2023 de setembro