Làm thế nào để chọn biên độ máy lắc phù hợp?
Biên độ của máy lắc là bao nhiêu?
Biên độ của máy lắc là đường kính của pallet khi chuyển động tròn, đôi khi được gọi là ký hiệu "đường kính dao động" hoặc "đường kính rãnh": Ø. Radobio cung cấp các máy lắc tiêu chuẩn với biên độ 3mm, 25mm, 26mm và 50mm. Ngoài ra còn có các máy lắc tùy chỉnh với các kích thước biên độ khác.
Tốc độ truyền oxy (OTR) là gì?
Tỷ lệ truyền oxy (OTR) là hiệu suất oxy được truyền từ khí quyển vào chất lỏng. Giá trị OTR càng cao thì hiệu suất truyền oxy càng cao.
Tác động của biên độ và tốc độ quay
Cả hai yếu tố này đều ảnh hưởng đến việc trộn môi trường trong bình nuôi cấy. Trộn càng kỹ thì tốc độ truyền oxy (OTR) càng tốt. Dựa trên các hướng dẫn này, có thể lựa chọn biên độ và tốc độ quay phù hợp nhất.
Nhìn chung, việc chọn biên độ 25mm hoặc 26mm có thể được sử dụng làm biên độ chung cho mọi ứng dụng nuôi cấy.
Nuôi cấy vi khuẩn, nấm men và nấm:
Việc truyền oxy trong bình lắc kém hiệu quả hơn nhiều so với trong lò phản ứng sinh học. Việc truyền oxy có thể là yếu tố hạn chế đối với nuôi cấy trong bình lắc trong hầu hết các trường hợp. Biên độ liên quan đến kích thước của bình nón: bình lớn hơn sử dụng biên độ lớn hơn.
Khuyến nghị: Biên độ 25mm cho bình nón từ 25ml đến 2000ml.
Biên độ 50 mm cho bình nón từ 2000 ml đến 5000 ml.
Nuôi cấy tế bào:
* Nuôi cấy tế bào động vật có vú có nhu cầu oxy tương đối thấp.
* Đối với bình lắc 250mL, có thể cung cấp đủ oxy trong phạm vi biên độ và tốc độ tương đối rộng (biên độ 20-50mm; 100-300 vòng/phút).
* Đối với bình có đường kính lớn hơn (bình Fernbach), biên độ khuyến nghị là 50mm.
* Nếu sử dụng túi nuôi cấy dùng một lần, biên độ khuyến nghị là 50mm.
Tấm vi mô và tấm giếng sâu:
Đối với các tấm vi mô và giếng sâu, có hai phương pháp khác nhau để đạt được khả năng truyền oxy tối đa!
* Biên độ 50 mm ở tốc độ không nhỏ hơn 250 vòng/phút.
* Sử dụng biên độ 3mm ở tốc độ 800-1000 vòng/phút.
Trong nhiều trường hợp, ngay cả khi chọn biên độ hợp lý, nó cũng có thể không làm tăng thể tích nuôi cấy sinh học, bởi vì sự gia tăng thể tích có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Ví dụ, nếu một hoặc hai trong số mười yếu tố không lý tưởng, thì việc tăng thể tích nuôi cấy sẽ bị hạn chế bất kể các yếu tố khác tốt đến đâu, hoặc có thể lập luận rằng việc lựa chọn biên độ chính xác sẽ dẫn đến sự gia tăng đáng kể trong lồng ấp nếu yếu tố hạn chế duy nhất đối với thể tích nuôi cấy là việc cung cấp oxy. Ví dụ, nếu nguồn carbon là yếu tố hạn chế, thì dù việc truyền oxy có tốt đến đâu, thể tích nuôi cấy mong muốn cũng sẽ không đạt được.
Biên độ và tốc độ quay
Cả biên độ và tốc độ quay đều có thể ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển oxy. Nếu nuôi cấy tế bào ở tốc độ quay rất thấp (ví dụ: 100 vòng/phút), sự khác biệt về biên độ hầu như không ảnh hưởng đáng kể đến quá trình vận chuyển oxy. Để đạt được tốc độ vận chuyển oxy cao nhất, bước đầu tiên là tăng tốc độ quay càng nhiều càng tốt, và khay sẽ được cân bằng phù hợp với tốc độ. Không phải tất cả tế bào đều có thể phát triển tốt với dao động tốc độ cao, và một số tế bào nhạy cảm với lực cắt có thể chết vì tốc độ quay cao.
Những ảnh hưởng khác
Các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến quá trình truyền oxy:.
* Thể tích nạp, bình nón nên được nạp không quá một phần ba tổng thể tích. Nếu muốn đạt được hiệu quả truyền oxy tối đa, hãy nạp không quá 10%. Không bao giờ nạp đến 50%.
* Bộ phận tách nước: Bộ phận tách nước có hiệu quả trong việc cải thiện quá trình truyền oxy trong tất cả các loại môi trường nuôi cấy. Một số nhà sản xuất khuyến nghị sử dụng bình “Ultra High Yield”. Bộ phận tách nước trên các bình này làm tăng ma sát chất lỏng và máy lắc có thể không đạt được tốc độ cài đặt tối đa.
Sự tương quan giữa biên độ và tốc độ
Lực ly tâm trong máy lắc có thể được tính toán bằng phương trình sau
FC = vòng/phút2× biên độ
Có một mối quan hệ tuyến tính giữa lực ly tâm và biên độ: nếu bạn sử dụng biên độ 25 mm đến biên độ 50 mm (ở cùng tốc độ), lực ly tâm sẽ tăng lên gấp 2 lần.
Có mối quan hệ bình phương giữa lực ly tâm và tốc độ quay.
Nếu tốc độ tăng lên gấp 2 lần (cùng biên độ), lực ly tâm tăng lên gấp 4 lần. Nếu tốc độ tăng lên gấp 3 lần, lực ly tâm tăng lên gấp 9 lần!
Nếu bạn sử dụng biên độ 25 mm, hãy ủ ở một tốc độ nhất định. Nếu bạn muốn đạt được lực ly tâm tương tự với biên độ 50 mm, tốc độ quay nên được tính bằng căn bậc hai của 1/2, vì vậy bạn nên sử dụng 70% tốc độ quay để đạt được cùng điều kiện ủ.
Xin lưu ý rằng phương pháp trên chỉ là phương pháp lý thuyết để tính toán lực ly tâm. Có những yếu tố ảnh hưởng khác trong các ứng dụng thực tế. Phương pháp tính toán này đưa ra các giá trị gần đúng cho mục đích vận hành.
Thời gian đăng: 03-01-2024