Frysetørking er ofte en enkel og praktisk måte å få tørre produkter av levedyktige bakterieceller. Et problem i prosessen er celle overlevelse. Vi detalj her en fremgangsmåte for å undersøke hvordan celleoverlevelse under frysetørking er påvirket av egenskapene til formuleringen benyttes.
Cellular vann kan fjernes reversibelt å inaktivere mikroorganismer for å lette lagring. En slik fremgangsmåte brukes er frysetørking, som er ansett som en mild metode for dehydrering. For å legge til rette for celle overlevelse under tørking, blir cellene ofte formulert på forhånd. Formuleringen danner en matriks som bygger inn i cellene og beskytter dem fra forskjellige skadelige påkjenninger på cellene i løpet av frysing og tørking. Her presenteres en generell metode for å vurdere overlevelse av celler etter frysetørking og illustrere er det funnet ved å sammenligne resultatene oppnådd med fire forskjellige formuleringer: disakkaridet sakkarose, sukrose avledet polymer Ficoll PM400, og de respektive polysakkarider hydroksyetylcellulose (HEC ) og hydroksypropylmetylcellulose (HPMC), på to bakteriestammer, P. putida KT2440 og A. chlorophenolicus A6. I dette arbeidet illustrere hvordan vi skal forberede formuleringer for frysetørking og hvordan å undersøke mechanismer av celleoverlevelse etter rehydratisering ved karakteriserer formulering ved hjelp av differensial scanning kalorimetri (DSC), overflatespenning målinger, røntgen-analyse, og elektronmikroskopi og å relatere disse dataene til overlevelse. Polymerene som ble valgt for å få et monomert struktur av de respektive polysakkarid likner sukrose i varierende grader. Ved hjelp av denne metode oppsett vi viste at polymerene kan støtte celleoverlevelse så effektivt som disakkarider dersom visse fysikalske egenskaper av formuleringen blir styrt en.
Motivet for denne studien var å undersøke noen formulering egenskaper som kan ha betydning for celle overlevelse under frysetørking. Selv om den iboende tørking toleranse varierer mellom forskjellige arter, som illustrert i figur 1A, utviklingen av hvor godt de forskjellige formuleringer støtte celleoverlevelse er lik. Det er informativ å starte med et forhold mellom sukrose og Ficoll. Det antas at en viktig faktor for en formulering for å støtte celleoverlevelse er evnen til formuleringen ingre…
The authors have nothing to disclose.
Arbeidet ble støttet av den svenske Stiftelsen for strategisk miljøforskning (MISTRA) gjennom DOM programmet og Grant 211684 (BACSIN) fra EU Fellesskapet FP7 rammeprogram. Vi takker J. Engstrand for å få hjelp i å filme X-ray analyse og L. Tang for å hjelpe med det konseptuelle fortelling.
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. |