Как выбрать правильную амплитуду вибростенда?
Какова амплитуда вибростенда?
Амплитуда вибростенда — это диаметр поддона при круговом движении, иногда называемый «диаметром колебания» или «диаметром дорожки» (символ: Ø). Radobio предлагает стандартные вибростенды с амплитудами 3 мм, 25 мм, 26 мм и 50 мм. Также доступны индивидуальные вибростенды с другими размерами амплитуды.
Что такое скорость переноса кислорода (OTR)?
Коэффициент переноса кислорода (OTR) — это эффективность переноса кислорода из атмосферы в жидкость. Чем выше значение OTR, тем выше эффективность переноса кислорода.
Влияние амплитуды и скорости вращения
Оба эти фактора влияют на перемешивание среды в колбе с культурой. Чем лучше перемешивание, тем лучше скорость переноса кислорода (OTR). Следуя этим рекомендациям, можно выбрать наиболее подходящую амплитуду и скорость вращения.
В целом, выбор амплитуды 25 мм или 26 мм может использоваться в качестве универсальной амплитуды для всех видов культур.
Бактериальные, дрожжевые и грибковые культуры:
Перенос кислорода в колбах для встряхивания гораздо менее эффективен, чем в биореакторах. Перенос кислорода может быть ограничивающим фактором для культур в колбах для встряхивания в большинстве случаев. Амплитуда связана с размером конических колб: более крупные колбы используют большие амплитуды.
Рекомендация: амплитуда 25 мм для конических колб объемом от 25 мл до 2000 мл.
Амплитуда 50 мм для конических колб объемом от 2000 мл до 5000 мл.
Культура клеток:
* Культуры клеток млекопитающих имеют относительно низкую потребность в кислороде.
* Для шейкерных колб объемом 250 мл достаточная подача кислорода может быть обеспечена в относительно широком диапазоне амплитуд и скоростей (амплитуда 20–50 мм; 100–300 об/мин).
* Для колб большего диаметра (колбы Фернбаха) рекомендуется амплитуда 50 мм.
* При использовании одноразовых культуральных мешков рекомендуется амплитуда 50 мм.
Микротитровальные планшеты и планшеты с глубокими лунками:
Для микротитровальных планшетов и планшетов с глубокими лунками существует два различных метода достижения максимального переноса кислорода!
* Амплитуда 50 мм при скорости не менее 250 об/мин.
* Используйте амплитуду 3 мм при 800–1000 об/мин.
Во многих случаях, даже если выбрана разумная амплитуда, она может не увеличить объем биокультуры, поскольку на увеличение объема могут влиять несколько факторов. Например, если один или два из десяти факторов не являются идеальными, то увеличение объема культуры будет ограничено независимо от того, насколько хороши другие факторы, или можно утверждать, что правильный выбор амплитуды приведет к заметному увеличению объема инкубатора, если единственным ограничивающим фактором для объема культуры является подача кислорода. Например, если ограничивающим фактором является источник углерода, то независимо от того, насколько хорош перенос кислорода, желаемый объем культуры не будет достигнут.
Амплитуда и скорость вращения
И амплитуда, и скорость вращения могут оказывать влияние на перенос кислорода. Если клеточные культуры выращиваются при очень низких скоростях вращения (например, 100 об/мин), различия в амплитуде оказывают незначительное или не оказывают заметного влияния на перенос кислорода. Чтобы достичь наивысшей скорости переноса кислорода, первым шагом является максимальное увеличение скорости вращения, и лоток будет правильно сбалансирован по скорости. Не все клетки могут хорошо расти при высокоскоростных колебаниях, и некоторые клетки, чувствительные к сдвиговым силам, могут погибнуть от высоких скоростей вращения.
Другие влияния
На перенос кислорода могут влиять и другие факторы:
* Объем заполнения, конические колбы следует заполнять не более чем на треть от общего объема. Если необходимо достичь максимального переноса кислорода, заполняйте не более чем на 10%. Никогда не заполняйте на 50%.
* Спойлеры: Спойлеры эффективны для улучшения переноса кислорода во всех типах культур. Некоторые производители рекомендуют использовать колбы «Ultra High Yield». Спойлеры на этих колбах увеличивают трение жидкости, и шейкер может не достичь максимальной установленной скорости.
Корреляция между амплитудой и скоростью
Центробежную силу в шейкере можно рассчитать с помощью следующего уравнения:
FC = об/мин2× амплитуда
Между центробежной силой и амплитудой существует линейная зависимость: если использовать амплитуду 25 мм или 50 мм (при той же скорости), центробежная сила увеличится в 2 раза.
Между центробежной силой и скоростью вращения существует квадратичная зависимость.
Если скорость увеличивается в 2 раза (при той же амплитуде), центробежная сила увеличивается в 4 раза. Если скорость увеличивается в 3 раза, центробежная сила увеличивается в 9 раз!
Если вы используете амплитуду 25 мм, инкубируйте с заданной скоростью. Если вы хотите достичь той же центробежной силы с амплитудой 50 мм, скорость вращения должна быть рассчитана как квадратный корень из 1/2, поэтому вы должны использовать 70% скорости вращения, чтобы достичь тех же условий инкубации.
Обратите внимание, что вышеизложенное является лишь теоретическим методом расчета центробежной силы. В реальных приложениях есть и другие влияющие факторы. Этот метод расчета дает приблизительные значения для эксплуатационных целей.
Время публикации: 03.01.2024