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臺式空氣浴搖床的振幅和轉速對實驗有哪些影響

更新時間:2024-05-24      瀏覽次數:4897
  臺式空氣浴搖床的振幅和轉速都會影響培養基中的氧氣傳遞效率OTR。氧氣傳遞效率是指氧氣從大氣中傳入到液體中的效率。OTR數值越高,氧傳遞效率越高?;旌闲Ч胶?,氧傳遞速率(OTR)就越好。當然很多科研人員也會用溶氧量這個數據來解釋。一般來說,振幅大,轉速快,OTR和溶氧效率都會高。轉速振幅的高低對于耗氧量大的菌,受溶氧影響大的菌株影響十分明顯。像做檸檬酸發酵等需氧量大時實驗,轉速過低會導致活菌數目大大減少的。還是在《毒力菌株發酵時間的優化實驗》中對恒溫搖床轉速設置4個梯度來研宄對菌株B.HLJ-37的影響,分別在轉速為0、100、200、250r/min時,進行單因素對發酵的影響試驗。試驗結果顯示:細胞搖床轉速對發酵產生的活芽孢數以及活菌數也有著十分顯著的影響。發酵結束后,測定細胞搖床轉速為200r/min時,菌液中活芽孢數已經達到9.;05X108CFU/mL,而細胞搖床轉速為0、100、250r/min的菌液中活芽孢數僅為9.31X107、3.37X108、6.32Xl08CTU/mL。測定細胞搖床轉速為200r/min時,菌液中活菌數已經達到3.01X109CFU/mL,而搖床轉速為0、100、250r/min的菌液中活菌數僅為1.63X108、2.33X109、2.17X109CFU/mL。所以,可以得出搖床轉影響菌體生長、導致芽孢數和晶體蛋白產量下降,致使菌株毒力降低。
  振幅的影響
  振幅是指搖床托盤在做圓周運動時的直徑,也稱為振蕩直徑或軌道直徑。根據上海博奧思生物技術有限公司提供的資料,振幅的選擇與氧氣傳遞效率(OTR)密切相關。OTR是指氧氣從大氣中傳入到液體中的效率,振幅越大,混合效果越好,從而提高OTR。例如,Infors提供的搖床振幅有3mm、25mm和50mm三種規格,其中25mm振幅可作為多功能振幅應用于培養,是多數搖床的標準配置。
  在細菌、酵母和真菌培養中,由于搖瓶中的氧氣傳遞效率遠低于生物反應器,因此選擇合適的振幅對氧傳遞尤為重要。對于錐形培養瓶的大小,建議25mm振幅應用于25毫升到2升的培養瓶,而50mm振幅適用于2升至5升的培養瓶。
  轉速的影響
  轉速,以每分鐘轉數(rpm)計量,與振幅共同影響氧傳遞速率。在細胞培養中,雖然哺乳動物細胞對氧氣的需求相對較低,但在使用直徑較大的燒瓶時,可以使用50毫米振幅。此外,轉速的調整需要考慮培養物對剪切力的敏感性,高轉速可能導致對剪切力敏感的培養物死亡。
  振幅與轉速的關聯
  振幅和轉速之間存在線性和平方關系。例如,從25mm振幅增加到50mm振幅(轉速相同),離心力增加2倍;而轉速提高2倍(振幅相同)時,離心力增加4倍。這種關系對于實現氧傳遞和混合效果至關重要。
 

 

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