Kako odabrati ispravnu amplitudu šejkera?
Kolika je amplituda šejkera?
Amplituda šejkera je prečnik palete u kružnom kretanju, ponekad se naziva simbolom "prečnik oscilacije" ili "prečnik staze": Ø. Radobio nudi standardne šejkere sa amplitudama od 3 mm, 25 mm, 26 mm i 50 mm. Dostupni su i prilagođeni šejkeri sa drugim veličinama amplitude.
Šta je brzina prenosa kiseonika (OTR)?
Brzina prijenosa kisika (OTR) predstavlja efikasnost prijenosa kisika iz atmosfere u tekućinu. Što je veća vrijednost OTR-a, to je veća efikasnost prijenosa kisika.
Utjecaj amplitude i brzine rotacije
Oba ova faktora utiču na miješanje podloge u tikvici za kulturu. Što je bolje miješanje, to je bolja brzina prijenosa kisika (OTR). Slijedeći ove smjernice, može se odabrati najprikladnija amplituda i brzina rotacije.
Općenito, odabir amplitude od 25 mm ili 26 mm može se koristiti kao univerzalna amplituda za sve primjene u kulturi.
Bakterijske, kvasne i gljivične kulture:
Prijenos kisika u tikvicama za mućkanje je mnogo manje efikasan nego u bioreaktorima. Prijenos kisika može biti ograničavajući faktor za kulture u tikvicama za mućkanje u većini slučajeva. Amplituda je povezana s veličinom konusnih tikvica: veće tikvice koriste veće amplitude.
Preporuka: amplituda od 25 mm za konusne tikvice od 25 ml do 2000 ml.
Amplituda od 50 mm za konusne tikvice od 2000 ml do 5000 ml.
Kultura ćelija:
* Ćelijske kulture sisara imaju relativno niske potrebe za kiseonikom.
* Za šejkere od 250 ml, dovoljna dovod kisika može se osigurati u relativno širokom rasponu amplituda i brzina (amplituda 20-50 mm; 100-300 o/min).
* Za tikvice većeg promjera (Fernbachove tikvice) preporučuje se amplituda od 50 mm.
* Ako se koriste vrećice za kultivaciju za jednokratnu upotrebu, preporučuje se amplituda od 50 mm.
Mikrotitarske ploče i ploče s dubokim jažicama:
Za mikrotitarske ploče i ploče s dubokim jažicama postoje dvije različite metode za postizanje maksimalnog prijenosa kisika!
* Amplituda od 50 mm pri brzini od najmanje 250 o/min.
* Koristite amplitudu od 3 mm pri 800-1000 o/min.
U mnogim slučajevima, čak i ako se odabere razumna amplituda, ona možda neće povećati volumen biokulture, jer na povećanje volumena može utjecati nekoliko faktora. Na primjer, ako jedan ili dva od deset faktora nisu idealni, tada će povećanje volumena kulture biti ograničeno bez obzira na to koliko su dobri ostali faktori, ili se može tvrditi da će ispravan izbor amplitude rezultirati primjetnim povećanjem inkubatora ako je jedini ograničavajući faktor za volumen kulture dovod kisika. Na primjer, ako je izvor ugljika ograničavajući faktor, bez obzira na to koliko je dobar prijenos kisika, željeni volumen kulture neće se postići.
Amplituda i brzina rotacije
I amplituda i brzina rotacije mogu utjecati na prijenos kisika. Ako se ćelijske kulture uzgajaju pri vrlo niskim brzinama rotacije (npr. 100 o/min), razlike u amplitudi imaju mali ili nikakav primjetan utjecaj na prijenos kisika. Da bi se postigao najveći prijenos kisika, prvi korak je povećati brzinu rotacije što je više moguće, a poslužavnik će biti pravilno uravnotežen za brzinu. Ne mogu sve ćelije dobro rasti pri oscilacijama velike brzine, a neke ćelije koje su osjetljive na sile smicanja mogu uginuti od visokih brzina rotacije.
Drugi uticaji
Drugi faktori mogu uticati na prenos kiseonika:.
* Volumen punjenja, konusne tikvice treba napuniti najviše do jedne trećine ukupne zapremine. Ako se želi postići maksimalan prijenos kisika, puniti najviše do 10%. Nikada ne puniti do 50%.
* Spojleri: Spojleri su efikasni u poboljšanju prenosa kiseonika u svim vrstama kultura. Neki proizvođači preporučuju upotrebu tikvica "Ultra High Yield". Spojleri na ovim tikvicama povećavaju trenje tečnosti i mućkalica možda neće dostići maksimalnu postavljenu brzinu.
Korelacija između amplitude i brzine
Centrifugalna sila u šejkeru može se izračunati pomoću sljedeće jednačine
FC = o/min2× amplituda
Postoji linearna veza između centrifugalne sile i amplitude: ako koristite amplitudu od 25 mm do amplitude od 50 mm (pri istoj brzini), centrifugalna sila se povećava za faktor 2.
Postoji kvadratna veza između centrifugalne sile i brzine rotacije.
Ako se brzina poveća za faktor 2 (ista amplituda), centrifugalna sila se povećava za faktor 4. Ako se brzina poveća za faktor 3, centrifugalna sila se povećava za faktor 9!
Ako koristite amplitudu od 25 mm, inkubirajte pri datoj brzini. Ako želite postići istu centrifugalnu silu s amplitudom od 50 mm, brzinu rotacije treba izračunati kao kvadratni korijen iz 1/2, tako da biste trebali koristiti 70% brzine rotacije kako biste postigli iste uvjete inkubacije.
Imajte na umu da je gore navedeno samo teorijska metoda izračunavanja centrifugalne sile. Postoje i drugi faktori koji utiču na stvarne primjene. Ova metoda izračuna daje približne vrijednosti za operativne svrhe.
Vrijeme objave: 03.01.2024.