如何选择摇床培养箱的正确振幅?
振动台的振幅是多少?
振幅培养箱摇床是托盘在圆周运动中的直径,有时也称为“振荡直径”或“轨道直径”,符号为:Ø。Radobio 提供振幅为 3mm、25mm、26mm 和 50mm 的标准振动台。也可根据客户需求定制其他振幅尺寸的振动台。
什么是氧气传递速率(OTR)?
氧气传递速率(OTR)是指氧气从大气传递到液体的效率。OTR值越高,氧气传递效率越高。
振幅和转速的影响
这两个因素都会影响培养瓶内培养基的混合情况。混合越充分,氧气传递速率(OTR)就越高。遵循这些指导原则,可以选择最合适的振幅和转速。
一般来说,选择 25 毫米或 26 毫米的振幅可以作为所有培养应用的通用振幅。
细菌、酵母和真菌培养物:
摇瓶中的氧气传递效率远低于生物反应器。在大多数情况下,氧气传递可能是摇瓶培养的限制因素。振幅与锥形瓶的尺寸相关:较大的锥形瓶需要更大的振幅。
建议:对于 25ml 至 2000ml 的锥形瓶,振幅为 25mm。
适用于 2000 毫升至 5000 毫升锥形瓶的振幅为 50 毫米。
细胞培养:
哺乳动物细胞培养对氧气的需求量相对较低。
* 对于 250mL 摇瓶,可以在相对较宽的振幅和速度范围内提供足够的氧气供应(振幅 20-50mm;转速 100-300rpm)。
* 对于较大直径的烧瓶(费恩巴赫烧瓶),建议振幅为 50 毫米。
* 如果使用一次性培养袋,建议振幅为 50 毫米。
微孔板和深孔板:
对于微孔板和深孔板,有两种不同的方法可以获得最大的氧气传递!
* 振幅为 50 毫米,转速不低于 250 转/分钟。
* 使用 3 毫米振幅,转速为 800-1000 转/分。
在许多情况下,即使选择了合理的振幅,也可能无法增加生物培养体积,因为体积的增加会受到多种因素的影响。例如,如果十个因素中的一两个不理想,那么无论其他因素多么理想,培养体积的增加都会受到限制;或者,如果培养体积的唯一限制因素是氧气供应,那么正确选择振幅将导致培养箱内培养体积的显著增加。例如,如果碳源是限制因素,那么无论氧气传递多么良好,都无法达到所需的培养体积。
振幅和转速
振幅和转速都会影响氧气传递。如果细胞培养在极低的转速下进行(例如 100 rpm),振幅的差异对氧气传递的影响很小或几乎没有。为了获得最高的氧气传递效率,第一步是尽可能提高转速,这样培养皿的平衡性就能更好地适应转速。并非所有细胞都能在高转速振荡下良好生长,一些对剪切力敏感的细胞可能会因高转速而死亡。
其他影响因素
其他因素也会影响氧气输送:
* 锥形瓶的填充量应不超过总容积的三分之一。如果要达到最佳氧气传递效果,填充量不应超过总容积的10%。切勿填充至50%。
* 扰流板:扰流板能有效改善各种培养物中的氧气传递。一些制造商建议使用“超高产量”培养瓶。这些培养瓶上的扰流板会增加液体摩擦,导致摇床无法达到设定的最大转速。
振幅与速度的相关性
振动台中的离心力可以用以下公式计算。
FC = rpm2× 振幅
离心力与振幅之间存在线性关系:如果振幅从 25 毫米增加到 50 毫米(速度相同),离心力将增加 2 倍。
离心力与转速之间存在平方关系。
如果速度增加 2 倍(振幅相同),离心力将增加 4 倍。如果速度增加 3 倍,离心力将增加 9 倍!
如果振幅为 25 毫米,则以给定的转速进行培养。如果希望在振幅为 50 毫米的情况下获得相同的离心力,则转速应按 1/2 的平方根计算,因此应使用 70% 的转速才能达到相同的培养条件。

请注意,以上仅为离心力的理论计算方法。实际应用中还存在其他影响因素。此计算方法仅提供用于操作目的的近似值。
发布时间:2024年1月3日




