Bagaimana Memilih Amplitudo Shaker yang Tepat?
Berapakah amplitudo sebuah pengocok?
Amplitudo shaker adalah diameter palet dalam gerakan melingkar, terkadang disebut simbol "diameter osilasi" atau "diameter lintasan": Ø. Radobio menawarkan shaker standar dengan amplitudo 3 mm, 25 mm, 26 mm, dan 50 mm. Shaker khusus dengan ukuran amplitudo lain juga tersedia.
Apa itu Laju Transfer Oksigen (OTR)?
Laju Transfer Oksigen (OTR) adalah efisiensi transfer oksigen dari atmosfer ke cairan. Semakin tinggi nilai OTR, semakin tinggi pula efisiensi transfer oksigen.
Pengaruh Amplitudo dan Kecepatan Rotasi
Kedua faktor ini memengaruhi pencampuran media dalam labu kultur. Semakin baik pencampuran, semakin baik pula laju transfer oksigen (OTR). Dengan mengikuti panduan ini, amplitudo dan kecepatan putar yang paling sesuai dapat dipilih.
Secara umum, pemilihan amplitudo 25mm atau 26mm dapat digunakan sebagai amplitudo universal untuk semua aplikasi kultur.
Kultur bakteri, ragi dan jamur:
Transfer oksigen dalam labu kocok jauh kurang efisien dibandingkan dalam bioreaktor. Transfer oksigen mungkin menjadi faktor pembatas untuk kultur labu kocok dalam banyak kasus. Amplitudo berkaitan dengan ukuran labu kerucut: labu yang lebih besar membutuhkan amplitudo yang lebih besar.
Rekomendasi: Amplitudo 25mm untuk labu kerucut dari 25ml hingga 2000ml.
Amplitudo 50 mm untuk labu kerucut dari 2000 ml hingga 5000 ml.
Kultur Sel:
* Kultur sel mamalia memiliki kebutuhan oksigen yang relatif rendah.
* Untuk labu pengocok 250mL, pengiriman oksigen yang cukup dapat disediakan dalam rentang amplitudo dan kecepatan yang relatif luas (amplitudo 20-50mm; 100-300rpm).
* Untuk labu berdiameter lebih besar (labu Fernbach) amplitudo 50 mm direkomendasikan.
* Jika kantong kultur sekali pakai digunakan, amplitudo 50 mm direkomendasikan.
Pelat mikrotiter dan sumur dalam:
Untuk pelat mikrotiter dan sumur dalam, ada dua metode berbeda untuk memperoleh transfer oksigen maksimum!
* Amplitudo 50 mm pada kecepatan tidak kurang dari 250 rpm.
* Gunakan amplitudo 3mm pada 800-1000rpm.
Dalam banyak kasus, meskipun amplitudo yang wajar dipilih, volume biokultur mungkin tidak meningkat, karena peningkatan volume dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Misalnya, jika satu atau dua dari sepuluh faktor tidak ideal, peningkatan volume kultur akan terbatas, terlepas dari seberapa baik faktor lainnya. Atau, dapat dikatakan bahwa pemilihan amplitudo yang tepat akan menghasilkan peningkatan yang signifikan dalam inkubator jika satu-satunya faktor pembatas volume kultur adalah pengiriman oksigen. Misalnya, jika sumber karbon menjadi faktor pembatas, terlepas dari seberapa baik transfer oksigen, volume kultur yang diinginkan tidak akan tercapai.
Amplitudo dan Kecepatan Rotasi
Baik amplitudo maupun kecepatan putar dapat memengaruhi transfer oksigen. Jika kultur sel ditumbuhkan pada kecepatan putar yang sangat rendah (misalnya, 100 rpm), perbedaan amplitudo hanya memiliki sedikit atau bahkan tidak berpengaruh nyata terhadap transfer oksigen. Untuk mencapai transfer oksigen tertinggi, langkah pertama adalah meningkatkan kecepatan putar semaksimal mungkin, dan baki akan diseimbangkan dengan tepat untuk kecepatan tersebut. Tidak semua sel dapat tumbuh dengan baik pada osilasi kecepatan tinggi, dan beberapa sel yang sensitif terhadap gaya geser dapat mati akibat kecepatan putar yang tinggi.
Pengaruh lainnya
Faktor lain yang dapat memengaruhi transfer oksigen:
* Volume pengisian: labu erlenmeyer harus diisi tidak lebih dari sepertiga volume total. Jika transfer oksigen maksimum ingin dicapai, isi tidak lebih dari 10%. Jangan pernah mengisi hingga 50%.
* Spoiler: Spoiler efektif dalam meningkatkan transfer oksigen di semua jenis kultur. Beberapa produsen merekomendasikan penggunaan labu "Ultra High Yield". Spoiler pada labu ini meningkatkan gesekan cairan dan pengocok mungkin tidak mencapai kecepatan maksimum yang ditentukan.
Korelasi antara amplitudo dan kecepatan
Gaya sentrifugal pada shaker dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut
FC = putaran/menit2× amplitudo
Ada hubungan linear antara gaya sentrifugal dan amplitudo: jika Anda menggunakan amplitudo 25 mm ke amplitudo 50 mm (pada kecepatan yang sama), gaya sentrifugal meningkat dengan faktor 2.
Hubungan kuadrat ada antara gaya sentrifugal dan kecepatan putar.
Jika kecepatan ditingkatkan dengan faktor 2 (amplitudo yang sama), gaya sentrifugal meningkat dengan faktor 4. Jika kecepatan ditingkatkan dengan faktor 3, gaya sentrifugal meningkat dengan faktor 9!
Jika Anda menggunakan amplitudo 25 mm, inkubasi pada kecepatan tertentu. Jika Anda ingin mencapai gaya sentrifugal yang sama dengan amplitudo 50 mm, kecepatan putar harus dihitung sebagai akar kuadrat 1/2, jadi Anda harus menggunakan 70% dari kecepatan putar untuk mencapai kondisi inkubasi yang sama.
Harap dicatat bahwa metode di atas hanyalah metode teoretis untuk menghitung gaya sentrifugal. Terdapat faktor-faktor lain yang memengaruhi dalam aplikasi nyata. Metode perhitungan ini memberikan nilai perkiraan untuk keperluan operasional.
Waktu posting: 03-Jan-2024