Viis eelist bioreaktorite kasutamisel rakukultuuris

Jul 05, 2024 Jäta sõnum

1720168123370

 

 

1. Suurem saagikus
Töö efektiivsuse tõstmine on peamine põhjus, miks minnakse pudelite loksutamiselt bioreaktoritele, kus tavaliselt saab rakkudest lühema ajaga rohkem kogu biomassi või spetsiifilist tootetoodangut. Näiteks on K12 Escherichia coli kultiveerimise tulemused loksutavates pudelites ja bioreaktorites metsiktüübi puhul oluliselt erinevad.
2. Reaalajas teave bioloogiliste protsesside kohta
Kuna bioreaktorid toetuvad erinevate parameetrite teabe otseseks juhtimiseks mikroarvutitele ja suudavad erinevate andurite kaudu saavutada plasmarakkude kasvu oleku, lahustunud hapniku parameetrite, DO väärtuste, juhtivuse jne reaalajas edastamise, ei saa protsesside reaalajas juhtimine saavutatakse loksutuskolvis kasvatamise ajal. Järgnev on võrdlus bioreaktorite tüüpiliste kultiveerimisparameetritega:
Kuigi pudelite raputamine kolmandate osapoolte seadmetega võib anda rohkem, aitavad kulud, käsitsemine ja koostalitlusvõime probleemid muutuda nišilahendusteks konkreetsete rakenduste ja keskkondade jaoks.
3. Kohanemisvõime
Üks suur erinevus loksutavate pudelite ja bioreaktorite vahel on see, et bioreaktorite kasutamine parandab kohanemisvõimet. See ei puuduta ainult üksikute parameetrite arvu, mida saab mõõta ja kontrollida. Mõõdetud väärtuste kvaliteet ja ulatus, samuti nende kontrollimise võimalus on pudelite raputamisel sageli rohkem piiratud. Tavaliselt rakendatakse peamiste parameetrite (nt temperatuuri) juhtimist kõikidele loksutavatele pudelitele üheaegselt. Paljude filtreerimisrakenduste jaoks ei pruugi see olla oluline, kuid optimeerimisuuringute jaoks on see probleem.
4. Parem bioloogiline kontroll
See on võtmetegur raputavatelt pudelitelt bioreaktoritele üleminekul. Seda saab saavutada, kasutades bioloogilise protsessi tarkvara pakutavaid etapiviisilisi strateegiaid üksikute parameetrite juhtimiseks või protsessi täielikuks juhtimiseks. Pudelite raputamine võib saavutada kasulikke juhtimisstrateegiaid, kuid need on kas piiratud ulatusega või nõuavad lisavarustust.
5. Laienda võimalusi
Tootmise järsu kasvu tõttu viimase kümnendi jooksul võib väike kogus kultuuri sisaldada suurt rakutihedust või tootekontsentratsiooni. See muudab pudeli raputamise otstarbekaks võimaluseks väikesemahuliseks tootmiseks varases kasutuses. Oodatava laienemise korral kaubanduslikule tasemele suudavad väikesemahulised bioreaktorid kehtestada õiged standardid ja luua kindla aluse. Selle põhjuseks on lihtne füüsiline sarnasus ja saadaoleva teabe kvaliteet, nimelt:
Segamisfaasi reaktorid (STR-id) on endiselt levinud tootmismahus bioreaktorite vorm ja laboratoorsed bioreaktorid suudavad seda paremini jäljendada. Näiteks peamised võimendusstandardid, nagu tiiviku otsa kiirus ja mahu massiülekanne, on seotud bioreaktoritega, kuid ei ole otseselt seotud loksutuskolbidega. Väikesemahuliste bioreaktorite juhtimisstrateegiat ja optimeerimist saab tavaliselt rakendada suuremas mahus lihtsate proportsionaalsete muudatuste kaudu.
Kokkuvõtlikult võib öelda, et kuigi bioreaktoreid peetakse mõnikord liiga keerukaks, kalliks ja aeganõudvaks. Kuid bioreaktorites saab erinevaid indikaatoreid täpselt juhtida ning isegi EKF-i laktaadianalüsaatorit saab kasutada rakukultuuri käigus tekkiva laktaadi reaalajas analüüsiks ja tuvastamiseks, et tagada hea rakukasvukeskkond.
Kui soovite suurendada kultiveerimistihedust, laiendada rakukultuuri ulatust ja protsessi suurendada, on teie õige valik lauaarvuti bioreaktori kasutamine.