Einsatz von Schüttelinkubatoren in der biologischen Zellkultur

Die biologische Kultur wird in statische Kultur und Schüttelkultur unterteilt. Die Schüttelkultur, auch Suspensionskultur genannt, ist eine Kulturmethode, bei der mikrobielle Zellen in ein flüssiges Medium gegeben und zur ständigen Schwingung auf einen Schüttler oder Oszillator gestellt werden. Sie wird häufig im Stammscreening und in der mikrobiellen Expansionskultur eingesetzt und ist eine häufig verwendete Kulturmethode in der mikrobiellen Physiologie, Biochemie, Fermentation und anderen biowissenschaftlichen Forschungsfeldern. Die Schüttelkultur eignet sich nicht für die Kultur von Substanzen, die flüchtige chemische Lösungsmittel, geringe Konzentrationen explosiver Gase und schwer entflammbare Gase sowie toxische Substanzen enthalten.

Was ist der Unterschied zwischen statischen und Schüttelkulturen?

Ein CO2-Inkubator simuliert eine geeignete Kulturumgebung für die Zellkultur, einschließlich Temperatur, CO2-Konzentration, Luftfeuchtigkeit und anderen äußeren Bedingungen. Werden Stammzellen unter statischen Bedingungen kultiviert, haften die Zellen am Boden des Kolbens, und es bildet sich ein Konzentrationsgradient von gelöstem Sauerstoff und Nährstoffen. In Suspensionszellen unter milden Schüttelkulturbedingungen wird dieser Konzentrationsgradient jedoch aufgehoben und die Konzentration von gelöstem Sauerstoff erhöht, was das Wachstum begünstigt. In Bakterien- und Zellkulturen verbessert die Schüttelkultur den Kontakt mit Medienbestandteilen und die Sauerstoffversorgung, insbesondere bei Pilzen, ohne dass sich Hyphen oder Cluster bilden. Bei Mykobakterien, die aus statischer Schimmelkultur gewonnen werden, ist deutlich zu erkennen, dass sie ein Myzel bilden, dessen Morphologie und Wachstum auf der Platte in gewisser Weise ähnlich sind; in der Schüttelkultur erhaltene Bakterien sind kugelförmig, d. h. das Myzel aggregiert zu einem Cluster. Daher wird in der mikrobiellen Industrie häufig Rührkultur mit dem gleichen Effekt der Vibrationskultur eingesetzt. Die Rotationskulturmethode in der Gewebekultur ist ebenfalls eine Art Schüttelkultur.

Die Rolle der Schüttelkultur:

1. Massentransfer, der das Substrat oder den Metaboliten besser überträgt und eine Rolle im System spielt.

2. Gelöster Sauerstoff: Im aeroben Kulturprozess wird die Luft offen gefiltert, sodass durch die Schwingung mehr Luftsauerstoff im Kulturmedium gelöst werden kann.

3. Systemhomogenität, die der Probenahme und Bestimmung verschiedener Parameter förderlich ist.