Nonākot stacionārajā augšanas fāzē, tiek veikti divi līmeņi: bioreaktora veids un barotnes sastāvs / stāvoklis. Pirmais parametrs ļauj kalibrēt kultūru, lai iegūtu atbilstošu aktīvo sastāvdaļu ražošanu. Atkarībā no bioreaktora veida un no tā izrietošajiem augšanas apstākļiem izšķir:
- Slēgtas cilpas bioreaktori: inokulācijas šūnas tiek audzētas, līdz tiek sasniegta stacionārā augšanas fāze, barotne vienmēr paliek nemainīga un sistēma paliek slēgta; šādā veidā šūnas pašas sāk ražot sekundāros metabolītus, jo tās saprot, kā pietiekams stresa elements ir vienas no to uzturvielu trūkums.Šūnas tiek turētas slēgtā sistēmā, lai noteiktu laiku iegūtu sekundārus metabolītus, sākot no dažām dienām līdz pilnai nedēļai - 15 dienas; pēc šī laika sistēma tiek atvērta un sekundārie metabolīti tiek iegūti no barotnes un šūnām (daži metabolīti paliek iesprostoti vakuolā, bet citi tiek izlaisti vidē).
- daļēji nepārtraukta cikla bioreaktori: cikls, kas pielāgots tiem kultūraugu veidiem, kuriem papildus uztura un augsnes augšanas faktoru trūkumam nepieciešami papildu stresa elementi. To sauc par daļēji nepārtrauktu, jo jau eksponenciālās augšanas vidū šūnas sāk ražot sekundāros metabolītus; tas, iespējams, ir saistīts ar barotnes izmaiņām, piemēram, masveida sekundāro atkritumu katabolīta ekstrūzijas dēļ, kas ir toksisks šūnām un līdz ar to arī stresa elements. Šajā brīdī 50% šūnu masas tiek ņemti no bioreaktora un 50% barotnes; pēc tam no šī parauga iegūst dažādas aktīvās sastāvdaļas.
Bioreaktoram, kurā ir atlikušais šūnu un barotnes procents, pievieno līdzvērtīgu jaunas barotnes alikvotu, lai šūnas varētu atjaunot eksponenciālu augšanas fāzi no nulles laika. Šajā gadījumā sistēma tiek atvērta, kad šūnas joprojām ir eksponenciālā fāzē Bioreaktors ir definēts kā "daļēji nepārtraukts", jo no tā regulāri tiek ekstrahēts neliels, bet pietiekams daudzums aktīvo sastāvdaļu.
Slēgta vai daļēji nepārtraukta augšanas sistēma tiek izvēlēta, pamatojoties uz šūnu tipa produktivitāti, ir šūnas, kas ražo vairāk metabolītu ar noteiktu augšanas sistēmu, nevis ar citu.
- nepārtraukta cikla bioreaktori: tie ir visizplatītākie, modernākie un inženierijas. Tie ļauj kultūrai sasniegt stacionāro augšanas fāzi; šajā brīdī regulāri un tuvos laika intervālos nepārtraukti tiek ņemtas ļoti mazas šūnu un barotnes alikvotas; neliela izņemšana ļauj kallusam atjaunot tādu pašu noņemto šūnu skaitu, bet savāktā barotne tiek aizstāta ar jaunu. Šādā veidā šūnas tiek līdzsvarotas uz aktīvo sastāvdaļu ražošanas pavediena; pavediens kas nozīmē optimizāciju aktīvo sastāvdaļu ražošanas un kvantitātes ziņā. Šo pastāvīgo un nepārtraukto paraugu ņemšanu, kā arī jaunas augsnes pievienošanu, automātiski uzrauga ķīmiskie un turbostati. ja ar to nepietiek, iekārta iejaucas, ieviešot koriģējošos līdzekļus. Turbostati, no otras puses, mēra kultūras optisko blīvumu, kas ir tieši proporcionāls šūnu daudzumam; kad tas sasniedz maksimālo sliekšņa vērtību, ņem nelielu daudzumu, pēc tam ekstrahē aktīvās sastāvdaļas.
- Imobilizēti šūnu bioreaktori: metode, kas līdzīga slēgtās cilpas tipam, tomēr tā atšķiras, kad pēc tam, kad ir noskaidrota šūnu kultūras spēja ražot sekundāros metabolītus, želatinizējošos savienojumus vai cietos balstus ievada bioreaktorā, kas paliek slēgts. Šie balsti ļauj suspensijas kultūrai kļūt par cietu kultūru vienmēr bioreaktora iekšienē, kur šūnas ir mikroagregātu veidā, kas vienādi saskaras ar barotni, tāpēc ir vienlīdz jutīgas pret barotnes stimuliem. sugas cietais balsts patiesībā ir mehānisks stimuls, kas spēj izraisīt jutīgu morfoloģisku un funkcionālu diferenciāciju; citiem vārdiem sakot, šūnas, kaut arī lēnām, sāk diferencēties organizētos audos; makro vai mikroskopiskā morfoloģiskā / fizioloģiskā diferenciācija lielāko daļu laika atbilst Visbeidzot, kultūru imobilizācija var veicināt sekundāro savienojumu ražošanu.
Citi raksti par tēmu "Biotehnoloģija: bioreaktoru veidi un to pielietojums"
- Biotehnoloģija: bioreaktori un aktīvo sastāvdaļu sintēze
- Farmakognozija
- Biotehnoloģija: faktori, kas ietekmē aktīvo sastāvdaļu ražošanu
