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如何選擇正確的振動台振幅?


如何選擇正確的振動台振幅
振動器的振幅是多少?
振動器的振幅是托盤在圓週運動時的直徑,有時也稱為“振盪直徑”或“軌道直徑”符號:Ø。 Radobio 提供振幅為 3 毫米、25 毫米、26 毫米和 50 毫米的標準振動器。也可提供具有其他振幅大小的客製化振動器。
 
什麼是氧轉移速率(OTR)?
氧轉移速率(OTR)是氧氣從大氣轉移到液體的效率。 OTR值越高,表示氧轉移效率越高。
 
振幅和旋轉速度的影響
這兩個因素都會影響培養瓶中培養基的混合。混合越好,氧傳輸率(OTR)越好。依照這些指導原則,可以選擇最適合的振幅和轉速。
一般來說,選擇 25 毫米或 26 毫米振幅可作為所有培養應用的通用振幅。
 
細菌、酵母和真菌培養物:
搖瓶中的氧氣轉移效率比生物反應器中的低得多。在大多數情況下,氧氣轉移可能是搖瓶培養的限制因素。振幅與錐形瓶的大小有關:錐形瓶越大,使用的振幅就越大。
建議:25ml至2000ml錐形瓶的振幅為25mm。
2000 毫升至 5000 毫升錐形瓶的振幅為 50 毫米。
 
細胞培養:
* 哺乳動物細胞培養對氧氣的需求相對較低。
* 對於250mL搖瓶,可以在相對較寬的振幅和速度範圍內(20-50mm振幅;100-300rpm)提供充足的氧氣輸送。
* 對於直徑較大的燒瓶(Fernbach 燒瓶),建議振幅為 50 毫米。
* 如果使用一次性培養袋,建議振幅為 50mm。
 
 
微量滴定板與深孔板:
對於微量滴定板和深孔板,有兩種不同的方法可以獲得最大的氧轉移!
* 振幅 50 毫米,速度不低於 250 rpm。
* 在 800-1000rpm 時使用 3mm 振幅。
 
在許多情況下,即使選擇了合理的振幅,也可能不會增加生物培養體積,因為體積的增加會受到多種因素的影響。例如,如果十個因素中有一兩個不理想,那麼無論其他因素有多好,培養體積的增加都會受到限制,或者可以說,如果培養體積的唯一限制因素是氧氣輸送,那麼正確的振幅選擇將導致培養箱中的培養體積明顯增加。例如,如果碳源是限制因素,無論氧氣轉移有多好,都無法達到所需的培養體積。
 
振幅和旋轉速度
振幅和旋轉速度都會對氧氣轉移產生影響。如果細胞培養物在非常低的轉速(例如 100 rpm)下生長,則振幅的差異對氧氣轉移幾乎沒有或沒有明顯的影響。為了達到最高的氧傳遞率,第一步是盡可能提高轉速,而塔盤會適當地平衡轉速。並非所有細胞都能在高速振盪下良好生長,有些對剪切力敏感的細胞可能會因高轉速而死亡。
 
其他影響
其他因素也會對氧氣轉移產生影響:。
* 填充體積,錐形瓶應填充至不超過總體積的三分之一。如果要達到最大氧氣傳輸,填充量不得超過 10%。切勿填充至 50%。
* 擾流板:擾流板可有效改善所有類型培養物中的氧氣轉移。一些製造商建議使用“超高產量”燒瓶。這些燒瓶上的擾流板會增加液體摩擦力,搖動器可能無法達到最大設定速度。
 
振幅與速度之間的相關性
振動器中的離心力可以用以下公式計算
 
FC = 轉速2× 振幅
 
離心力和振幅之間存在線性關係:如果使用 25 毫米振幅到 50 毫米振幅(以相同的速度),離心力會增加 2 倍。
離心力和轉速之間存在平方關係。
如果速度增加2倍(相同振幅),離心力就會增加4倍。如果速度增加3倍,離心力就會增加9倍!
如果使用 25 毫米的振幅,則以給定的速度進行孵化。如果要達到同樣的離心力,振幅為50mm,轉速要以1/2的平方根計算,所以要用70%的轉速才能達到相同的孵化條件。
 
 
請注意,以上只是計算離心力的理論方法。實際應用中還存在其他影響因素。這種計算方法給出了可用於操作的近似值。

發佈時間:2024年1月3日