벤치 탑 생물 반응기의 운전

이 절차의 전반적인 목표는 생명공학적 세포의 대규모 성장을 위한 통제된 환경을 제공하는 생물반응기를 설정하는 것입니다. 이는 먼저 vessel을 조립하고, pH 프로브를 교정하고, 조립된 vessel을 고압멸균하여 수행됩니다. 두 번째 단계는 오토클레이브 용기를 발효기 베이스에 부착하고 임펠러 속도, 온도, pH 및 산소 포화도에 대한 매개변수를 설정하는 것입니다.

다음으로, 산소 프로브의 수동 보정 후 원하는 임펠러 속도, 온도 설정점 및 산소 포화도가 달성되도록 바이오리액터 실행이 시작됩니다. 마지막 단계는 생물반응기에 박테리아 배양을 접종하고 컴퓨터 소프트웨어로 생물반응기의 상태를 모니터링하는 것입니다. 궁극적으로, 배양물의 성장 특성을 분석하고 배양을 처리하여 원하는 산물을 추출 및 정제할 수 있습니다.

이 비디오에서는 박테리아 발효를 위한 생물반응기의 설정 및 작동을 보여줍니다. 이 방법의 시각적 시연은 생물 반응기의 조립, 보정 및 모니터링이 이 기술에 익숙하지 않은 개인에게 어려운 작업이 될 수 있으므로 유용할 수 있습니다. 자, 시작하겠습니다.

시작하려면 열에 불안정하지 않은 박테리아 매체를 깨끗한 용기에 추가하고 최대 작업량(5리터 총 부피 용기의 경우 3.3리터)에 도달할 때까지만 추가합니다. O-링 씰이 제대로 장착되었는지 확인하여 용기 헤드 플레이트를 장착합니다. 배기 가스 응축기를 설치하십시오.

수확 파이프를 10mm 포트에 설치합니다. 그 위에 튜브 조각을 놓습니다. 샘플링 병에 연결하고 clamp 튜브를 끕니다.

살포 입구에 튜브와 0.2미크론 필터를 설치한 다음 clamp 이것을 끄십시오. pH 프로브를 보정하려면 작은 비커에 두 개의 참조 버퍼, 즉 세척 병과 세척 비커를 수집합니다. pH 프로브를 발효기에 연결하고 전원을 켭니다.

pH 매개변수로 스크롤한 다음 메뉴 버튼을 사용하여 cow 옵션으로 스크롤하고 enter를 누릅니다. 2점 교정의 경우 2를 선택합니다. pH 프로브 팁을 세척하고 낮은 기준 버퍼에 담그십시오.

발효기의 값은 더하기 및 빼기 키를 사용하여 안정화됩니다. 표시된 값을 pH 참조 버퍼의 값과 일치하도록 조정합니다. 깜박임을 멈추면 Enter Next를 누릅니다.

프로브에서 낮은 기준 버퍼를 씻어내고 프로브를 두 번째 기준 버퍼에 삽입합니다. 값이 안정화될 때까지 기다린 다음 키패드를 사용하여 표시된 값이 높은 참조 버퍼 값과 일치하도록 합니다. Enter 키를 눌러 확인합니다.

프로브 팁을 세척하고 발효기에서 분리하십시오. 연결부에 보호 캡을 씌우고 헤드 플레이트에 설치하십시오. 산소 프로브 팁을 열고 팁을 덮을 수 있는 충분한 전해질이 있는지 확인합니다.

헤드 플레이트에 산소 프로브를 설치합니다. 오토클레이브 캡은 교정 전에 멸균되므로 전기 연결을 보호하기 위해 착용되어 있는지 확인하십시오. 다음으로, 딥 튜브와 에어 필터가 있는 시약 공급용 병을 구합니다.

딥 튜브 포트에 펌프 튜브를 추가하고 다른 쪽 끝을 발효기의 입구 포트에 연결합니다. 사용하지 않는 모든 포트에 튜브를 놓고 cl을 놓습니다.amp 튜브를 끕니다. 배기 가스 응축기에 0.45미크론 필터를 설치합니다. 이 필터는 용기가 오토클레이브에서 가압되지 않도록 합니다.

매체 수준 아래로 내려가는 모든 튜브가 clamp매체가 누출되는 것을 방지하기 위해 떨어져 있습니다. 용기를 오토클레이브에 넣고 액체 사이클을 사용하여 섭씨 25도에서 30-121분 동안 오토클레이브를 합니다. 오토클레이브 용기가 냉각되면 다음 단계는 발효기 베이스에 설치하는 것입니다.

그런 다음 pH 프로브 케이블을 연결합니다. 산소 프로브 케이블을 연결하고 스파저를 가스 추가에 연결합니다. Rotter, 멸균 상태를 유지하면서 발효기를 켜십시오.

딥 튜브가 있는 병에 몰러 수산화나트륨 시약 1개를 추가하고 베이스 펌프 헤드 스핀들에 펌프 헤드를 설치합니다. 온도 센서를 헤드 플레이트의 온도 웰에 넣으십시오. 온도계 바닥까지 가는지 확인하십시오.

교반 암을 용기 임펠러 커플 링으로 잘 내립니다. 발효기가 켜져 있는지 확인하십시오. 발효기에 물이 있는지 확인하십시오.

발효기에 대한 공기 공급을 켭니다. 온도 매개변수로 스크롤하여 온도를 섭씨 37도로 설정합니다. enter 버튼을 눌러 온도 제어를 시작합니다.

용기는 15분 이내에 가열됩니다. 가스 흐름을 분당 1 용기 이하의 매체로 돌립니다. 이 설정의 경우 가스 흐름은 분당 3리터입니다.

거품이 아래쪽에 나타나야 합니다. 교반 매개변수로 스크롤하여 300RPM으로 설정합니다. enter를 눌러 교반을 켭니다.

일단 온도가 섭씨 37도에 도달하면. pH 매개변수로 스크롤하여 6.8로 설정합니다. enter 버튼을 눌러 pH 컨트롤을 켭니다.

실행을 위해 교반을 최대 속도 1000RPM으로 설정합니다. 2시간 후에 적절한 값을 표시하도록 산소 프로브가 적절하게 분극되었는지 확인하십시오. 산소 매개변수로 스크롤합니다.

메뉴 버튼을 사용하여 보정 기능을 선택하고 원포인트 보정을 선택합니다. 15분 후 커서를 사용하여 값을 100으로 설정하고 Enter 키를 누릅니다. 이것은 산소 포화도를 보정합니다.

교반으로 스크롤하여 300RPM으로 설정합니다. 메뉴 버튼을 사용하여 교반 메뉴에서 캐스케이드를 켭니다. 이것은 기포를 파편화하고 성장으로 인해 수요가 증가함에 따라 더 많은 산소를 용액으로 강제하기 위한 노력의 일환으로 교반 속도를 증가시킬 것입니다.

산소 매개변수로 스크롤하고 값을 30으로 설정합니다. enter 버튼을 누릅니다. PC에서 제어 소프트웨어 패키지를 시작합니다.

프로브가 보정되면 교반은 300RPM에서 안정적입니다. 기온은 섭씨 37도, pH는 6.8도에 가깝습니다. 알코올을 사용한 접종은 이제 할 때입니다.

접종에 사용할 포트를 소독합니다. 접종물을 주사기에 넣고 멸균된 포트에 넣습니다. 컴퓨터 로그에서 접종 시간인 포트 마크를 닫습니다.

접종 시기에 샘플을 채취하는 것도 중요합니다. 클램프를 연 후 수확 포트를 덮고 주사기 플런저를 밀어 라인을 제거합니다. 그런 다음 주사기를 다시 당깁니다.

샘플을 추출하려면 병의 나사를 풀고 첫 번째 샘플을 버리십시오.amp파이프에 앉아 있었기 때문입니다. 병을 다시 부착하고 동일한 주사기 플런저를 사용하여 다른 샘플을 추출합니다. 병을 제거하고 내용물을 베트에 비우십시오.

테스트를 위해 주사기를 사용하여 파이프를 통해 공기를 다시 밀어 넣고 cl을 닫습니다.amp 샘플링 포트 튜브의 . 세포 밀도와 pH를 측정하고 값을 기록합니다. 미생물 배양을 사용하면 매시간 값을 기록하는 것이 유용하지만 샘플링 간격은 배양에 따라 다릅니다.

수확 방법은 성장이 완료된 후 배양에 대한 의도에 따라 달라집니다. 이 경우, 세포 밀도 및 가능한 pH에 대한 종말점 값 또는 습식 세포 중량 측정을 받기 위해 마지막으로 배양을 샘플링합니다. 마지막으로 헤드 플레이트를 열고 배양액을 수확한 다음 용기 내용물을 표백제 또는 기타 항균제와 함께 지정된 사살 탱크에 폐기합니다.

이 비디오에서는 일반적인 벤치탑 바이오리액터 시스템의 설정 및 작동을 시연했습니다. 이 그림은 실행 시작 시 모든 부품이 레이블이 지정되고 연결된 bioreactor를 보여줍니다. 대표적인 바이오리액터 실행에 대한 데이터 출력이 이 그림에 나와 있습니다.

교반 탱크 실행이 시작될 때. 온도는 섭씨 30도, 임펠러 속도는 200RPM, pH 6.5, 산소는 57.2%로 설정했습니다.매개변수는 실험마다 다를 수 있지만 박테리아를 추가하기 전에 시스템은 정상 상태여야 합니다. 다음 그림에서는 박테리아 배양액이 추가됨에 따른 산소 농도의 변화가 파란색 선으로 표시됩니다.

공급 펌프는 0.1의 OD에서 박테리아 종자 배양을 전달하여 즉시 떨어뜨립니다. O2 수준에서 생물 반응기는 임펠러 속도의 증가로 변화하는 O2 수준에 반응합니다. 바이오리액터 소프트웨어의 이 최종 화면 이미지는 짙은 파란색 선으로 표시되는 시간 경과에 따른 pH 변화를 보여줍니다.

배양물의 pH는 지속적으로 모니터링되었으며 시간이 지남에 따라 감소했습니다. 젖산이 생성 된 다음 증가되었습니다. 전체 실행을 분석하고 후속 실험을 위해 매개변수를 조정할 수 있습니다.

이 비디오를 시청한 후에는 재조합 단백질의 발현을 위해 생물반응기를 설정하고 모니터링하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 발효 시스템은 다양한 유형의 스케일업 배양에 최적의 성장 환경을 제공하는 데 사용됩니다. 특히 발효기에서 온도 pH와 용존 산소 농도를 신중하게 제어할 수 있는 능력은 효율적이고 대규모 성장 및 발현 발효 제품에 필수적입니다.

이 비디오를 시청해 주셔서 감사드리며 실험에 행운을 빕니다.