Çalkalamalı inkübatör için doğru genlik nasıl seçilir?
Bir titreşim cihazının genliği nedir?
Bir genliğinkuluçka makinesi çalkalayıcıDairesel hareket halindeki paletin çapı, bazen "salınım çapı" veya "iz çapı" olarak da adlandırılır ve sembolü Ø'dir. Radobio, 3 mm, 25 mm, 26 mm ve 50 mm genlikli standart titreşim cihazları sunmaktadır. Diğer genlik boyutlarına sahip özel titreşim cihazları da mevcuttur.
Oksijen Transfer Hızı (OTR) nedir?
Oksijen Transfer Hızı (OTR), oksijenin atmosferden sıvıya aktarılma verimliliğini ifade eder. OTR değeri ne kadar yüksekse, oksijen transfer verimliliği de o kadar yüksek olur.
Genlik ve Dönme Hızının Etkisi
Bu iki faktör de kültür şişesindeki ortamın karıştırılmasını etkiler. Karıştırma ne kadar iyi olursa, oksijen transfer hızı (OTR) da o kadar iyi olur. Bu yönergeler izlenerek en uygun genlik ve dönüş hızı seçilebilir.
Genel olarak, 25 mm veya 26 mm genlik seçimi, tüm kültür uygulamaları için evrensel bir genlik olarak kullanılabilir.
Bakteri, maya ve mantar kültürleri:
Çalkalama kaplarında oksijen transferi, biyoreaktörlere göre çok daha az verimlidir. Oksijen transferi, çoğu durumda çalkalama kabı kültürleri için sınırlayıcı faktör olabilir. Genlik, konik kapların boyutuyla ilişkilidir: daha büyük kaplar daha büyük genlikler kullanır.
Tavsiye: 25 ml ile 2000 ml arası konik şişeler için 25 mm genlik.
2000 ml ile 5000 ml arası konik şişeler için 50 mm genlik.
Hücre Kültürü:
Memeli hücre kültürlerinin oksijen ihtiyacı nispeten düşüktür.
* 250 mL'lik çalkalama şişeleri için, nispeten geniş bir genlik ve hız aralığında (20-50 mm genlik; 100-300 rpm) yeterli oksijen iletimi sağlanabilir.
* Daha geniş çaplı şişeler (Fernbach şişeleri) için 50 mm'lik bir genlik önerilir.
* Tek kullanımlık kültür torbaları kullanılıyorsa, 50 mm genlik önerilir.
Mikrotiter ve derin kuyu plakaları:
Mikrotiter ve derin kuyu plakaları için maksimum oksijen transferi elde etmenin iki farklı yöntemi vardır!
* En az 250 devir/dakika hızda 50 mm genlik.
* 800-1000 devir/dakika hızda 3 mm genlik kullanın.
Birçok durumda, makul bir genlik seçilse bile, biyokültür hacminde artış olmayabilir, çünkü hacim artışı çeşitli faktörlerden etkilenebilir. Örneğin, on faktörden bir veya ikisi ideal değilse, diğer faktörler ne kadar iyi olursa olsun kültür hacmindeki artış sınırlı kalacaktır; veya kültür hacmi için tek sınırlayıcı faktör oksijen iletimi ise, doğru genlik seçiminin kuluçka makinesinde gözle görülür bir artışa yol açacağı savunulabilir. Örneğin, karbon kaynağı sınırlayıcı faktör ise, oksijen transferi ne kadar iyi olursa olsun, istenen kültür hacmine ulaşılamayacaktır.
Genlik ve Dönme Hızı
Hem genlik hem de dönme hızı oksijen transferini etkileyebilir. Hücre kültürleri çok düşük dönme hızlarında (örneğin, 100 rpm) yetiştirilirse, genlikteki farklılıkların oksijen transferi üzerinde çok az veya hiç fark edilebilir etkisi olmaz. En yüksek oksijen transferini elde etmek için ilk adım, dönme hızını mümkün olduğunca artırmak ve tepsinin hız açısından uygun şekilde dengelenmesini sağlamaktır. Tüm hücreler yüksek hızlı salınımlarla iyi gelişemez ve kesme kuvvetlerine duyarlı bazı hücreler yüksek dönme hızlarından ölebilir.
Diğer etkiler
Oksijen transferini etkileyebilecek diğer faktörler şunlardır:
* Konik şişeler, toplam hacminin üçte birinden fazla doldurulmamalıdır. Maksimum oksijen transferi sağlanacaksa, %10'dan fazla doldurulmamalıdır. Asla %50'ye kadar doldurulmamalıdır.
* Spoilerlar: Spoilerlar, her tür kültürde oksijen transferini iyileştirmede etkilidir. Bazı üreticiler "Ultra Yüksek Verimli" şişelerin kullanılmasını önermektedir. Bu şişelerdeki spoilerlar sıvı sürtünmesini artırır ve çalkalayıcı maksimum ayarlanan hıza ulaşamayabilir.
Genlik ve hız arasındaki korelasyon
Bir çalkalayıcıdaki merkezkaç kuvveti aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanabilir.
FC = devir2× genlik
Merkezkaç kuvveti ile genlik arasında doğrusal bir ilişki vardır: aynı hızda 25 mm'lik bir genlikten 50 mm'lik bir genliğe geçerseniz, merkezkaç kuvveti 2 kat artar.
Merkezkaç kuvveti ile dönme hızı arasında karesel bir ilişki vardır.
Hız 2 katına çıkarılırsa (genlik aynı kalırsa), merkezkaç kuvveti 4 katına çıkar. Hız 3 katına çıkarılırsa, merkezkaç kuvveti 9 katına çıkar!
25 mm'lik bir genlik kullanıyorsanız, belirli bir hızda inkübasyon yapın. 50 mm'lik bir genlikle aynı santrifüj kuvvetini elde etmek istiyorsanız, dönme hızı 1/2'nin karekökü olarak hesaplanmalıdır; yani aynı inkübasyon koşullarını elde etmek için dönme hızının %70'ini kullanmalısınız.
Lütfen yukarıdaki yöntemin yalnızca merkezkaç kuvvetini hesaplamanın teorik bir yöntemi olduğunu unutmayın. Gerçek uygulamalarda başka etkileyici faktörler de vardır. Bu hesaplama yöntemi, operasyonel amaçlar için yaklaşık değerler vermektedir.
Yayın tarihi: 03 Ocak 2024