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如何正如何正確的選擇搖床振幅?
更新時間:2022-04-13 瀏覽次數(shù):4106
細胞培養(yǎng)作為生物實驗的基礎(chǔ)操作,在研究生的日常中占著相當大的分量。最近實驗室新來的小師妹,就因為細胞培養(yǎng)的問題愁容滿面。
很多同學(xué)看到這里,可能會有很多疑惑,為什么振幅和轉(zhuǎn)速這么重要,對細胞培養(yǎng)影響這么大呢?
其實這兩個參數(shù)影響的是氧氣傳遞速度。那他們之間具體有什么關(guān)聯(lián),我們又該如何正確的去選擇合適的振蕩培養(yǎng)箱呢?請繼續(xù)往下看。
搖床的振幅指托盤在做圓周運動時候的直徑,有時候我們也叫“振蕩直徑”或“軌道直徑”,符號:Ø。作為標準,知楚提供振幅為26mm和50mm的搖床,同時可為客戶提供其他尺寸振幅的定制搖床。
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(shù)值越高,氧傳遞效率越高。
這兩個因素都會影響培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)基的混合。 混合效果越好,氧傳遞速率(OTR)就越好。遵循這些指導(dǎo)原則,可以選擇適合的振幅和轉(zhuǎn)速。
一般來說,選擇25mm或者26mm振幅可以作為萬能振幅應(yīng)用于所有培養(yǎng)。在一些應(yīng)用中,如果對氧傳遞/細胞生長有限制,可能會選擇一些其它的振幅。
振幅和轉(zhuǎn)速
振幅和轉(zhuǎn)速都會對氧傳遞造成影響。如果在轉(zhuǎn)速很低(比如100rpm)的細胞培養(yǎng)中,振幅的不同對氧傳遞幾乎沒有明顯影響。
要達到較高的氧傳遞效果,首先是盡可能的提高轉(zhuǎn)速,托盤會適當?shù)钠胶廪D(zhuǎn)速。但并不是所有培養(yǎng)物都能夠在高速振蕩下良好生長,一些對剪切力敏感的培養(yǎng)物,高轉(zhuǎn)速會導(dǎo)致培養(yǎng)物死亡。
其他因素的影響
裝液量方面:錐形燒瓶的裝液量為不超過總體積的三分之一。如果要達到最大氧傳遞,裝液量不能超過10%。不要將裝液量達到50%。
擾流板方面:在各類型的培養(yǎng)中,擾流板都有效提高氧傳遞。
有些廠家推薦使用“高產(chǎn)量”培養(yǎng)瓶。這種瓶的擾流板會增加液體摩擦力,搖床可能會達不到最大設(shè)定轉(zhuǎn)速。
振幅和轉(zhuǎn)速的關(guān)聯(lián)關(guān)系
搖瓶中的離心力可以通過下面公式計算
FC=rpm2 ×振幅
離心力和振幅間存在線性關(guān)系:
如果使用25mm振幅 到 50mm振幅(轉(zhuǎn)速相同),離心力增加了2倍。
離心力和轉(zhuǎn)速存在平方關(guān)系:
如果轉(zhuǎn)速提高到2倍(振幅相同),離心力提高4倍;如果轉(zhuǎn)速提高到3倍,離心力則提高9倍;
如果用振幅25mm,在給定的速度下,進行培養(yǎng);如果希望用振幅50mm,達到相同的離心力,轉(zhuǎn)速應(yīng)該用1/2的平方根計算,因此您應(yīng)該使用70%的轉(zhuǎn)速,達到近似相同的培養(yǎng)條件。
上述只是理論上的計算離心力的方法。現(xiàn)實應(yīng)用中會有其他影響因素。這種計算方法可以得到近似值,供操作參考。
細菌,酵母和真菌培養(yǎng):
若搖瓶中的氧氣傳遞效率比生物反應(yīng)器低得多,多數(shù)情況下氧傳遞可能是受搖瓶培養(yǎng)的限制,振幅則與錐形培養(yǎng)瓶的大小相關(guān)。如26mm振幅應(yīng)用于從25毫升到2升的錐形培養(yǎng)瓶;50mm振幅應(yīng)用于2升至5升的錐形培養(yǎng)瓶
細胞培養(yǎng):
哺乳動物細胞培養(yǎng)對氧氣的需求相對較低,較低的功率輸入即可。對于250毫升搖瓶,在較為寬廣的振幅和振速范圍(20-60mm振幅;100-300rpm)都可以提供足夠的氧氣傳遞;如果直徑較大的燒瓶(Fernbach燒瓶)推薦使用50毫米振幅;使用一次性培養(yǎng)袋,推薦使用50mm振幅。
微孔板和深孔板:
有兩種不同的方法可以獲得最大的氧傳遞速率。若50mm振幅,轉(zhuǎn)速不低于250rpm;若使用3mm振幅,轉(zhuǎn)速在800-1000rpm。
如果你的小師妹也遇到了細胞培養(yǎng)方面的難題,請快來聯(lián)系東銳科技吧。