Anwendungen von Schüttelinkubatoren in der biologischen Zellkultur

Die biologische Kultur wird in statische Kultur und Schüttelkultur unterteilt. Die Schüttelkultur, auch Suspensionskultur genannt, ist eine Kultivierungsmethode, bei der mikrobielle Zellen in ein flüssiges Medium inokuliert und auf einen Schüttelboden gestellt werden.Shakeroder einem Oszillator für konstante Schwingungen. Es findet breite Anwendung beim Stamm-Screening und der mikrobiellen Expansionskultur und ist eine gängige Kultivierungsmethode in der mikrobiellen Physiologie, Biochemie, Fermentation und anderen Bereichen der Lebenswissenschaften. Die Schüttelkultur ist ungeeignet für die Kultivierung von Substanzen, die flüchtige chemische Lösungsmittel, geringe Konzentrationen explosiver und schwer entzündlicher Gase sowie toxische Substanzen enthalten.

Worin besteht der Unterschied zwischen statischen und Schüttelkulturen?

Schüttelinkubator

Ein CO₂-Inkubator simuliert eine geeignete Kulturumgebung für die Zellkultur, einschließlich Temperatur, CO₂-Konzentration, Luftfeuchtigkeit und anderer externer Bedingungen. Werden Stammzellen unter statischen Bedingungen kultiviert, haften sie am Boden des Kulturgefäßes, wodurch ein Konzentrationsgradient von gelöstem Sauerstoff und Nährstoffen entsteht. Suspensionszellen hingegen werden unter leichten Schüttelkulturbedingungen kultiviert, wodurch dieser Konzentrationsgradient aufgehoben und die Konzentration an gelöstem Sauerstoff erhöht wird, was das Wachstum begünstigt. In Bakterien- und Zellkulturen verbessert die Schüttelkultur den Kontakt mit den Medienkomponenten und die Sauerstoffversorgung, insbesondere bei Pilzen, ohne dass es zur Bildung von Hyphen oder Zellaggregaten kommt. Mykobakterien aus statischer Schimmelkultur bilden deutlich erkennbar ein Myzel, dessen Morphologie und Wachstum auf Agarplatten ähnlich sind. Bakterien aus Schüttelkultur hingegen sind kugelförmig, d. h. das Myzel aggregiert zu Zellaggregaten. Daher wird in der mikrobiellen Industrie aufgrund der ähnlichen Wirkung der Vibrationskultur die Schüttelkultur häufig eingesetzt. Auch die Rotationskultur in der Gewebekultur ist eine Form der Schüttelkultur.

Die Rolle des Kulturwandels:

1. Massentransfer, das Substrat oder der Metabolit wird besser transportiert und spielt eine Rolle im System.

2. gelöster Sauerstoff: Im aeroben Kulturprozess wird die Luft gefiltert, sodass durch die Oszillation mehr Sauerstoff aus der Luft im Kulturmedium gelöst werden kann.

3. Systemhomogenität, die die Probenahme und Bestimmung verschiedener Parameter begünstigt.