Formulierungen für die Gefriertrocknung von Bakterien und deren Einfluss auf Zellebensdauer
Summary
Die Gefriertrocknung ist oft eine einfache und bequeme Möglichkeit, um trockene Produkte lebensfähiger Bakterienzellen zu erhalten. Ein Problem des Verfahrens ist das Überleben der Zelle. Wir hier ausführlich ein Verfahren zu untersuchen, wie das Überleben der Zelle während der Gefriertrocknung durch die Eigenschaften der verwendeten Formulierung beeinflusst wird.
Abstract
Cellular Wasser entfernt werden, um reversibel inaktiviert Mikroorganismen Lagerung zu erleichtern. Eine solche Methode der Entfernung ist die Gefriertrocknung, die als eine sanfte Dehydratisierung Verfahren. Um das Überleben der Zellen während des Trocknens zu erleichtern, werden die Zellen häufig formuliert vorher. Die Formulierung bildet eine Matrix, die die Zellen eingebettet und schützt sie vor verschiedenen schädlichen Belastungen der Zellen beim Einfrieren und Trocknen eingeführt. Wir stellen Ihnen hier eine allgemeine Methode, um die Überlebensrate der Zellen nach Gefriertrocknung bewerten und wir zeigen es durch den Vergleich der Ergebnisse mit vier verschiedenen Formulierungen erhältlich: das Disaccharid Saccharose, die Saccharose abgeleitet Polymer Ficoll PM400 und die jeweiligen Polysaccharide Hydroxyethylcellulose (HEC ) und Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), auf zwei Bakterienstämme, P. putida KT2440 und A. chlorophenolicus A6. In dieser Arbeit, die wir zeigen, wie Formulierungen für die Gefriertrocknung vorbereitet und wie man die mechanische untersuchenIsmen des Überlebens von Zellen nach der Rehydratation durch Charakterisierung der Formulierung unter Verwendung der Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC), Messungen der Oberflächenspannung, Röntgenstrukturanalyse und Elektronenmikroskopie und über diese Daten zu Überlebensraten. Die Polymere wurden gewählt, um eine monomere Struktur des jeweiligen Polysaccharids ähnlich Saccharose in unterschiedlichem Grad zu erhalten. Mit dieser Methode haben wir gezeigt, dass Setup Polymere können das Überleben der Zelle so effektiv zu unterstützen, wie Disaccharide wenn bestimmte physikalische Eigenschaften der Formulierung 1 gesteuert werden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Das Motiv für diese Studie war es, einige Eigenschaften, die Formulierung von Bedeutung für das Überleben der Zelle während der Gefriertrocknung kann untersuchen. Obwohl der innere Trocknung Toleranz variiert zwischen verschiedenen Spezies, wie in 1A, der Trend ab, wie gut die verschiedenen Formulierungen Unterstützung Zellüberleben ist ähnlich dargestellt. Es ist aufschlussreich, mit einem Vergleich der Saccharose und Ficoll starten. Es wird angenommen, dass ein wesentlicher Faktor für eine For…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Arbeit wurde von der schwedischen Stiftung für strategische Umweltforschung (MISTRA) durch den DOM-Programm und Grant 211684 (BACSIN) aus der Europäischen Union Gemeinschaft Rahmenprogramm FP7 unterstützt. Wir danken J. Engstrand für die Unterstützung bei Dreharbeiten für den X-ray-Analyse und L. Tang für die Hilfe bei der konzeptionellen Erzählung.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Ficoll PM 400 | GE-healthcare | 17-0300-10 | |
| HEC (Natrosol-M Pharm Grade) | Ashland | Gift from Ashland | |
| HPMC (Methocel F4M) | Dow | Gift from the Department of Pharmacy, Uppsala University | |
| Sucrose | Sigma-Aldrich | S2395 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | 71376 | |
| Tryptic Soy broth | Merck | 105459 | |
| Tryptic Soy Agar | Merck | 105458 | |
| Lyostar II | FTS Kinetics | N.A. | |
| Pyris Diamond DSC | Perkin-Elmer | N.A. | |
| Bruker AXS SMART CCD 1k Diffractometer | Bruker | N.A | |
| Dual-beam FEI Strata DB235 FIB/SEM | FEI | N.A | |
| Krüss Educational Tensiometer | Krüss | N.A. |
Riferimenti
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