Name: operation of a benchtop bioreactor
Uploaded: 2013-09-12T15:45:00
Duration: 12 min 54 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Operation of a Benchtop Bioreactor at JoVE.com

وكان هذا المشروع دعما جزئيا من قبل جامعة جونز هوبكنز، مكتب وكيل الجامعة من خلال مبادرة العلم عبارة.

<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تبدأ عملية الإعداد مع السفينة. A المخمر التقليدية من المكونات التالية التي تحتاج إلى تثبيت (الشكل 1): <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> درجة الحموضة جنة التحقيق - لقياس درجة الحموضة في الثقافة الحية. معايرة التحقيق قبل التثبيت وتعقيم مع السفينة. تثبيت التحقيق في headplate. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ص 2 التحقيق - لقياس نسبة الأكسجين المذاب داخل السفينة أثناء التخمير. تثبيت في headplate. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الأنابيب الحصاد لأخذ عينات من الثقافة. تثبيت هذا المكون ارتفاع قابل للتعديل في headplate. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> sparger الغاز - يقيم في الجزء السفلي من السفينة ويوفر ضخ الغاز إلى الثقافة. ربط sparger يصل إلى مصدر الغاز على المخمر وجبل في headplate. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رمح المكره والمكره - المكره يثير الثقافة وأمر بالغ الأهمية للحفاظ على الاتساق الثقافة في السفينة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكثف غاز العادم - لتقليل فاقد التبخر في السفينة عن طريق التبريد مسار الغاز العادم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خطوط مضخة كاشف للسيطرة على درجة الحموضة أو إضافة الأعلاف. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنظيف السفينة وheadplate بالماء والصابون. ينصح فرشاة ناعمة لتنقية السفينة وheadplate. التبييض أو المنظفات مع الكلور لا يمكن أن تستخدم لتنظيف السفينة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا كانت وسائل الإعلام وليس الحرارة عطوب، إضافة إلى سفينة نظيفة. إضافة فقط حتى يتم التوصل إلى الحد الأقصى لحجم العمل. في هذا المثال، الحد الأقصى لحجم العمل هو 3.3 L لسفينة إجمالي حجم 5 لترات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل headplate السفينة، وضمان أن الختم الدائري س يجلس بشكل صحيح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت مكثف غاز العادم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت مضاد الرغوة في التحقيق في الميناء 10 ملم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت الأنابيب الحصاد في مينائها 10 ملم. وضع قطعة من الأنابيب على أعلى من ذلك والمشبك تشغيله. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت أنابيب و0.20 ميكرون تصفية على مدخل sparge ثم تضييق هذا الخروج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> معايرة مسبار درجة الحموضة: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع 2 مخازن الإشارة في الأكواب الصغيرة، وزجاجة غسل، ووا الغيارش الكأس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط الرقم الهيدروجيني التحقيق حتى المخمر وتحويل المخمر جرا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتقل إلى المعلمة ودرجة الحموضة باستخدام زر القائمة، انتقل إلى الخيار &quot;كال&quot;، ثم اضغط على &quot;أدخل&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختر &#39;2 &#39;ل2 نقطة المعايرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يغسل تلميح التحقيق ويغرق في المخزن المؤقت إشارة منخفضة. سوف القيمة على استقرار المخمر. استخدام + و - مفاتيح، وضبط القيمة المعروضة لتتناسب مع قيمة درجة الحموضة عازلة المرجعية. بمجرد أن توقف وامض، اضغط على &quot;أدخل&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل قبالة التحقيق وأدخله المخزن المؤقت الإشارة الثانية. يسمح قيمة لتحقيق الاستقرار ومن ثم استخدام لوحة المفاتيح لجعل القيمة المعروضة تتناسب مع القيمة المرجعية العازلة عالية. اضغط على &quot;Enter للتأكيد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل تلميح التحقيق وفصل ذلك من المخمر. وضع قبعة واقية على اتصال وتثبيته في headplate. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح التحقيق غيض ص 2 وتحقق للتأكد من أن هناكهو بالكهرباء بما يكفي لتغطية الحافة. إذا لم يكن كذلك، إضافة بعض إلى الخزان وإغلاقه احتياطية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت مسبار ص 2 في headplate وتأكد من أن غطاء يوضع على الأوتوكلاف لحماية التوصيلات الكهربائية الخاصة به. ستكون محسوبة عليه بعد التعقيم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على زجاجة لتغذية كاشف مع أنبوب تراجع وفلتر الهواء. إضافة مضخة وأنابيب إلى ميناء أنبوب تراجع ونعلق الطرف الآخر إلى مدخل الميناء على المخمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان الأنابيب في كل المنافذ غير المستخدمة ثم المشبك أنابيب الخروج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت مرشح 0.45 ميكرون على مكثف غاز العادم. هذا الفلتر يضمن أن السفينة لا الضغط في الأوتوكلاف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن جميع الأنابيب التي تذهب دون مستوى وسائل الإعلام وفرضت قبالة لمنع وسائل الإعلام من الخروج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع السفينة في الأوتوكلاف ل25 - 30 دقيقة في درجة حرارة 121 مئوية، دورة السائل. الحذر: عندما يخرج فإنه سوف يكون ساخنا جدا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت السفينة على قاعدة المخمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عقف درجة الحموضةكابل التحقيق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نعلق كابل التحقيق ص 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط sparger حتى قياس دوار بالإضافة الغاز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sterilely إضافة 1 M هيدروكسيد الصوديوم كاشف للزجاجة مع أنبوب تراجع وتثبيت رأس المضخة على ضخ قاعدة رأس المغزل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع جهاز استشعار درجة الحرارة في و thermowell على headplate. ضمان أن يذهب كل الطريق إلى أسفل و thermowell. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خفض الذراع التحريض على اقتران السفن المكره. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن المخمر على. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن المياه متاحة للالمخمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدوره على إمدادات الهواء إلى المخمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتقل إلى المعلمة درجة الحرارة وضبط درجة الحرارة إلى 37 درجة مئوية. اضغط على زر Enter للبدء التحكم في درجة الحرارة. سوف السفينة تسخين في 15 دقيقة أو أقل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحويل تدفق الغاز إلى 1 حجم الوعاء من وسائل الإعلام في الدقيقة أو أقل. لوضع هذا الأمر، وتدفق الغاز هو 3 لتر / دقيقة. يجب أن تظهر الفقاعات في القاع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتقل إلى التحريض عarameter وتعيين إلى 300 دورة في الدقيقة. اضغط على &quot;أدخل&quot; لتشغيل الانفعالات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة وصلت درجة الحرارة 37 درجة مئوية، وانتقل إلى المعلمة ودرجة الحموضة وتعيينها إلى 6.8. تحويل السيطرة على درجة الحموضة عن طريق الضغط على زر &quot;أدخل&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط الانفعالات إلى أقصى سرعة 1،000 دورة في الدقيقة لتشغيل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن لجنة التحقيق ص 2 هو الاستقطاب بشكل صحيح لعرض القيم المناسبة. بعد 2 ساعة، انتقل إلى المعلمة ص 2 واستخدم زر &quot;القائمة&quot; لتحديد &quot;وظيفة معايرة &#39;وحدد معايرة (1) نقطة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 15 دقيقة، واستخدام المؤشرات لتعيين القيمة إلى 100 واضغط على &quot;أدخل&quot;. وهذا معايرة ص 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتقل إلى التحريض وتعيين إلى 300 دورة في الدقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام زر &quot;القائمة&quot;، وتحويل &quot;تتالي &#39;إلى&#39; على &#39;في القائمة الانفعالات. سيؤدي هذا إلى زيادة سرعة الإثارة في محاولة لتقطيع فقاعات الهواء وفرض المزيد من الأوكسجين إلى الحل حيث يزداد الطلب النمو. </لى&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> انتقل إلى المعلمة ص 2 وتعيين القيمة إلى 30. اضغط على زر Enter للبدء ص 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء حزمة برامج مراقبة على أجهزة الكمبيوتر الشخصية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة يتم معايرة تحقيقات، والإثارة مستقرة عند 300 دورة في الدقيقة، درجة الحرارة عند 37 درجة مئوية ودرجة الحموضة على مقربة من 6.8، فقد حان الوقت لتطعيم. استخدام الكحول، وتعقيم المنفذ الذي سيتم استخدامه لتلقيح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لفت اللقاح في حقنة وإضافته إلى ميناء تعقيمها. إغلاق الميناء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بمناسبة وقت التلقيح في كتاب السجل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من المهم أيضا أن تأخذ عينة في وقت والتعقيم. تعقيم نهاية الأنبوب أنبوب الحصاد مع الكحول. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح المشبك تغطي الميناء الحصاد واستخدام حقنة لسحب عينة. يتم تجاهل هذه العينة الأولى عادة لأنه كان يجلس في الأنابيب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام حقنة أخرى لسحب عينة أخرى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مع حقنة الثالث، ودفع الهواء مرة أخرى من خلال الأنابيب لإزالة أكبر قدر حجم القتلىمن سطر والمشبك خارج الخط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد كثافة الخلية ودرجة الحموضة وتسجيل القيم. مع الثقافات الميكروبية، فمن المفيد لتسجيل قيم كل ساعة. الفاصل الزمني الثقافة التابعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> منهجية الحصاد يتوقف على نية للثقافة بعد اكتمال النمو. في هذه الحالة، أخذ عينات من الثقافة مرة أخيرة لتلقي القيم نقطة النهاية لكثافة الخلية ودرجة الحموضة ممكن أو قياس الوزن الرطب الخلية. فتح headplate التخلص من المحتويات في &quot;خزان القتل&quot; المعين مع التبييض أو غيرها من العوامل المضادة للجراثيم. </li></ol>

<ol>
	<li>Shuler, M., Kargi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bioprocess Engineering Basic Concepts. , (2002).</li><li>Hambor, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioreactor+Design+and+Bioprocess+Controls+for+Industrialized+Cell+Processing.">Bioreactor Design and Bioprocess Controls for Industrialized Cell Processing.</a> BioProcess International. 10 (6), 22-33 (2012).</li><li>Julien, C., Whitford, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioreactor,+Monitoring,+Modeling+and+Simulation.">Bioreactor, Monitoring, Modeling and Simulation.</a> BioProcess International. 5 (01), S10-S17 (2007).</li><li>Fike, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nutrient+Supplementation+Strategies+for+Biopharmaceutical+Production.+Part+1:+Identifying+a+Formulation.">Nutrient Supplementation Strategies for Biopharmaceutical Production. Part 1: Identifying a Formulation.</a> BioProcess International. 7 (11), 46-52 (2009).</li><li>Jana, S., Deb, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+for+efficient+production+of+heterologous+proteins+in+Escherichia+coli.">Strategies for efficient production of heterologous proteins in Escherichia coli.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 67, 289-298 (2005).</li><li>Wang, Z., Ly, M., Zhang, F., Zhong, W., Suen, A., Hickey, A. M., Dordick, J. S., Linhardt, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=E.+coli+K5+fermentation+and+the+preparation+of+heparosan,+a+bioengineered+heparin+precursor.">E. coli K5 fermentation and the preparation of heparosan, a bioengineered heparin precursor.</a> Biotechnol. Bioeng. 107, 964-973 (2010).</li><li>Baltz, R. H., Demain, A. L., Davies, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology. , (2010).</li><li>Infors, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Minifors operating Manual and user guide. , .</li></ol>

المؤلف A. ماغنو هو موظف من ATR في مجال التكنولوجيا الحيوية التي تنتج الكواشف والأدوات المستخدمة في هذه المقالة.

المفاعلات الحيوية خزان أثارت هي المعيار في صناعة التكنولوجيا الحيوية واستخدمت لأكثر من 40 عاما 1. كان خزان صغير أثار مهمة لنطاق المتابعة، على نطاق أسفل، سلالة الأمثل، وتوصيف، وعملية التنمية. ويجوز لها أيضا دورا هاما في تطوير الطب فردية 2. مفاعل حيوي على نطاق صغير هو الأكثر مماثلة لفي ظروف الوضع الطبيعي لنمو الخلايا لأنه يمكن رصدها والأمثل طوال شوط. في معظم الأحيان، يتم تنفيذ التجارب الأولية باستخدام قوارير هزة لكن الظروف في مفاعل حيوي الصغيرة تختلف اختلافا كبيرا من القارورة هزة. في تجربة واحدة وجدنا أن ظروف النمو الأمثل للE. لم القولونية وإنتاج بروتين الفلورية الخضراء (GFP) في قارورة يهز لا يترجم إلى خزان أثار (بيانات غير منشورة). أساليب أخرى من الخلايا نموا في نطاق واسع تشمل زجاجات الأسطوانة، ش واحدحد ذاتها هزاز المفاعلات الحيوية منصة 3 والمفاعلات الحيوية ذات الاستخدام الواحد أكبر مع وحدات التخزين العمل من 50 إلى 5،000 L. كل أسلوب يوفر للتحديات النطاق، ولكن قد وجدت مكانا في الإنتاج. استخدام واحد هزاز منصة مفاعل حيوي يشبه خزان أثار، ويوفر بيئة منظمة. فهو يختلف من خزان أثار في هذا الخلط يحدث بسبب حركة هزاز لتوليد موجات لمنع تصفية الخلايا وتوفير الأوكسجين. والهيدروناميكا لهذا الأسلوب تختلف عن خزان أثار والحد الأقصى لحجم تقتصر على 1،000 L. يمكن للاختلافات تؤثر على نمو الخلايا وإنتاج المنتج. نظم استخدام واحدة أخرى تجمع بين الدبابة أثار مع المفاعل القابل للتصرف ل، وتوفير منصة مع حد أدنى من البنى التحتية والنفقات العامة المرتبطة بها، والقدرة على الإنتاجية العالية التجهيز البيولوجي 4. المستخدمين الجدد من المفاعلات الحيوية الفوق قد يكون مشكلة في تحديد setpoints الأولية لدرجة الحموضة، ص 2 و تيماحلرارة، ولكن يمكن أن يكون مرجعا لبحث نشر هذه المعلومات 5، 6، 7، 8، 9. مع الثقافات البكتيرية على وجه الخصوص، فمن المستحسن أن تبدأ الإثارة في نفس السرعة كما القارورة شاكر ودرجة الحرارة في نفس المضبوطة مسبقا. ويمكن أيضا ثقافة الرقم الهيدروجيني من قوارير هزة السابقة أشواط أن تستخدم كنقطة انطلاق. تحديد قيمة ص 2 هو أكثر صعوبة وعادة ما يتم تحديد تجريبيا. ومع ذلك، بدءا من 50٪ بو 2 هو نقطة انطلاق الموصى بها.

تكنولوجيا التخمير الأساسية هي امتداد لتقنية بسيطة هزة القارورة للثقافات النمو. أنها انبثقت من الرغبة في السيطرة على بيئات نمو الثقافات الحية بطريقة أكثر اكتمالا والكمي. دفعة قوارير الثقافة هزة تقتصر عادة عن طريق التحكم في درجة الحرارة غير دقيقة. التوحيد درجة الحرارة في شاكر المحتضنة غرفة دافئة أو متغير بدرجة كبيرة، وأحيانا الشرود 5 درجة مئوية أو أكثر من المضبوطة مسبقا المقصود. منذ يتم تحريكها القارورة هزة عادة بسرعة ثابتة، امتصاص الأوكسجين وغاز الصرف محدودة. مرة واحدة يتم استنفاد الأكسجين المحيطة المتاحة، معظم الثقافات تفشل لتزدهر. ليست هناك سيطرة درجة الحموضة في قوارير هزة. في كثير من الحالات، وإذا كانت الثقافة لا يقتصر بواسطة علف الماشية، ويصبح الحمضية إلى حد الإضرار الثقافة والتنفس يبطئ بشكل كبير. تدار معظم الثقافات هزة القارورة أيضا ك &quot;دفعة&quot;، مما يعني أن يتم إطعامهم مرة واحدة فقط عند أو بالقرب من بداية الثقافات inoculatioن. بعد يتم استهلاك هذا المصدر الكربون الأولي، يتوقف الثقافة المتنامية. في بعض الحالات قد ينتقل الأيض والبدء في استهلاك نواتج أخرى في مرق الثقافة، وأحيانا تغيير خصائص الكتلة الحيوية الناتجة أو البروتين. قوارير هزة هي أيضا عادة ما تخضع لفقدان التبخر وسائل الإعلام في البيئات الأكثر دفئا الثقافة، وعادة 10٪ من حجم في 24 ساعة عند 37 درجة مئوية. هذه الخسارة يغير كثافة الثقافة ويحظر تشغيل طويلة الأجل للنظام. أخيرا، يمكن للمستخدم تواجه رغوة من وسائل الاعلام بعد الانفعالات. وحدوث رغوة في فراغ الرأس فوق ثقافة تحد تبادل الغازات وزيادة النمو خنق. تم تصميم نظام التخمير الأساسية لمعالجة كل هذه القيود. ويتحقق التحكم في درجة الحرارة حذرا في الأوعية التخمير عن طريق استخدام التحريض المكره وسترة التدفئة. جهاز استشعار إدراجها في سفينة والسيطرة على ردود الفعل التدفئة والتبريد من هذه السترة عادةالنتائج في التحكم في درجة الحرارة ± 0.1 درجة مئوية في جميع أنحاء المضبوطة مسبقا. توفير fermentors الفوق عموما السيطرة على درجة الحموضة عن طريق إضافة كاشف السائل من خلال مضخة. ويتم رصد قيمة درجة الحموضة بشكل مستمر في محاولة للحفاظ على البيئة الأمثل لنمو الخلايا. يتم الاحتفاظ التهوية المناسبة عن طريق خلط المكره المذكورة أعلاه أو عن طريق ضخ الهواء أو الأكسجين تستكمل الغاز مباشرة في الثقافة. مع الثقافات الحساسة القص، والأكسجين غاز تستكمل هو الآلية الرئيسية لصيانة مستوى الأكسجين في الثقافة. وعادة ما يتحقق قياس الأكسجين في حل عن طريق مسبار البولاروجرافي التي لا تتوفر عادة للاستخدام في قوارير هزة. فمن الممكن أيضا أن أضيف بشكل مستمر أو بشكل دوري لتغذية السفينة للحفاظ على النمو بطريقة خطية أو الأسي. يوفر المكثف الغاز الخروج على سطح بارد لبخار في تدفق الغاز العادم لتتكثف، وبالتالي الحفاظ على حجم وكثافة الثقافة. بالإضافة الدوري للمضاد الرغوة السطحي هو دفعتهابواسطة مسبار الموصلية في الثقافة، والحد من الرغوة على السطح والسماح تبادل الغازات. السفينة، مع كل تحقيقات، والتجهيزات، الضواغط، الأنابيب الحصاد، والأنابيب، يتم تجميعها وتعقيمها في الأوتوكلاف القياسية. بعد المعايرة نتائج التحقيق النهائي وتحقيق الاستقرار لبيئة العمل، يضاف إلى ثقافة السفينة. ويمكن بعد ذلك أن تستخدم نظام لتوصيف الثقافة بطريقة أكثر دقة من الكمية وطريقة اهتزاز مع القارورة. رقابة مشددة من درجة الحرارة، ودرجة الحموضة ومحتوى الأكسجين، واستهلاك العلف، والتبخير السائل، ومستويات رغوة تسهم جميعها إلى الكتلة الحيوية أعلى من ذلك بكثير وأفضل محصول البروتين.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="356">
	<colgroup>
		<col />
		<col span="2" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:123px;">Name</td>
			<td style="width:117px;">Company</td>
			<td style="width:117px;">Catalog Number</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:123px;">LB broth</td>
			<td style="width:117px;">Sigma</td>
			<td style="width:117px;">L3022</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:123px;">ampicillin</td>
			<td style="width:117px;">Sigma</td>
			<td style="width:117px;">A1593-25G</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:123px;">LB broth</td>
			<td style="width:117px;">Sigma</td>
			<td style="width:117px;">L3022</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:123px;">antifoam 204</td>
			<td style="width:117px;">Sigma</td>
			<td style="width:117px;">A8311</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:123px;"> </td>
			<td style="width:117px;"> </td>
			<td style="width:117px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:123px;">1 M Sodium Hydroxide</td>
			<td style="width:117px;">Sigma</td>
			<td>38215-1EA-R</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:123px;">Reference Buffer, pH 4.00</td>
			<td style="width:117px;">Sigma</td>
			<td style="width:117px;">B5020</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:123px;">Reference Buffer, pH 7.00</td>
			<td style="width:117px;">Sigma</td>
			<td style="width:117px;">B4770</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:123px;">pO2 probe electrolyte</td>
			<td style="width:117px;">Broadley James</td>
			<td>AS-3140-C30-0025</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:123px;">0.45 micron filter</td>
			<td style="width:117px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:117px;">EW-02915-22</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:123px;">0.22 micron filter</td>
			<td style="width:117px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:117px;">EW-29950-40</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:123px;">Luer Lock syringe, 10 mL</td>
			<td style="width:117px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:117px;">EW-07940-12</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:123px;">Minifors Bioreactor</td>
			<td style="width:117px;">Infors HT</td>
			<td style="width:117px;">B-Pack 5.0</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:123px;">Air Admiral air pump</td>
			<td style="width:117px;">Cole Parmer</td>
			<td style="width:117px;">EW-79202-00</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:123px;">1175 PD Chilling circulator</td>
			<td style="width:117px;">VWR</td>
			<td style="width:117px;">13721-204</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

operation of a benchtop bioreactor

وتستخدم نظم التخمير لتوفير بيئة النمو الأمثل للعديد من أنواع مختلفة من الثقافات الخلية. القدرة التي يوفرها fermentors للسيطرة على درجة حرارة بعناية، ودرجة الحموضة، وتركيزات الأكسجين المذاب بشكل خاص يجعلها ضرورية لكفاءة النمو على نطاق واسع من المنتجات والتعبير التخمير. وهذا الفيديو وصف موجز للمزايا المخمر على قارورة هزة. فإنه سيتم أيضا تحديد المكونات الرئيسية لنظام التخمير الفوق نموذجية وإعطاء التعليمات الأساسية في الإعداد للسفينة ومعايرة تحقيقاتها. سيتم إطلاع المشاهد مع عملية التعقيم وأظهرت كيفية تطعيم المتوسطة النمو في السفينة مع الثقافة. كما سيتم أثبتت المفاهيم الأساسية للعملية، وأخذ العينات، والحصاد. كما سيتم مناقشة وتحليل البيانات بسيطة وتنظيف النظام.

يمكن تشغيل مفاعل حيوي مع أو بدون برنامج IRIS. ولكن لالتقاط البيانات، فمن الأفضل لاستخدام البرنامج. قبل إضافة البكتيريا، يجب معايرة درجة الحموضة والأوكسجين وأجهزة الاستشعار، مجموعة سرعة المكره ومجموعة درجة الحرارة. في الشكل 2، وقدم إخراج البيانات لتشغيل مفاعل حيوي. تم ضبط درجة الحرارة إلى 30 درجة مئوية، وسرعة المكره في 200 دورة في الدقيقة. قد يكون معلمات مختلفة لكل تجربة ولكن قبل إضافة البكتيريا، وينبغي أن يكون النظام في حالة مستقرة. في الشكل 3، يظهر التغير في تركيز الأكسجين مع إضافة للثقافة البكتيرية. مجموعة نقاط لهذه التجربة هي 37 درجة مئوية، والنمام في 200 دورة في الدقيقة، O 2 في 70٪. في وقت 19:20، ومضخة تغذية يسلم ثقافة البكتيرية في البذور وOD من 0.1 مما تسبب في إسقاط فورا في مستوى O 2. مفاعل حيوي يستجيب لتغيير مستوى O 2 مع زيادة في تدفق الهواء والمكره السرعة. Tوقال انه تم تعيين مجموعة نقاط للزيادات في سلسلة (الخطوة 35). تم رصد درجة الحموضة المفاعل في الوقت الحقيقي، مع تناقص درجة الحموضة ثم زيادة كما يتبين من تذبذب خط الحموضة على مر الزمن (الشكل 4). ويمكن تحليل المدى بأكمله والمعلمات المعدلة للتجارب لاحقة. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/50582/50582fig1.jpg" /> الشكل 1. الفوق مفاعل حيوي مع جميع أجزاء وصفت ومتصلة. هذا الرقم يدل على مفاعل خزان أثار في بداية التشغيل. وصفت أجزاء من المفاعل وتشمل أجهزة الاستشعار، والمكره، وقياس درجة الحرارة، وأخذ العينات تغذية الزجاجات، ومنفذ العادم، وقياس ضغط الهواء، وسترة التدفئة، برج المكثف، ولوحة التحكم. <img alt="الرقم 2" src="/files/ftp_upload/50582/50582fig2.jpg" /> الشكل 2. صورة الشاشة من مفاعل حيوي قوات العمليات الخاصة<html> tware في بداية التشغيل. وفي بداية تشغيل خزان أثار، وضبط درجة الحرارة عند 30 درجة مئوية (الخط الأصفر)، وسرعة المكره في 200 دورة في الدقيقة (خط أحمر)، ودرجة الحموضة 6.5 (الخط الأخضر)، وص 2 في 57.2٪ (الخط الأزرق). <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50582/50582fig2large.jpg" target="_blank">اضغط هنا لعرض أكبر شخصية</a> . <img alt="الرقم 3" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50582/50582fig3.jpg" /> الرقم 3. صورة الشاشة من البرامج مفاعل حيوي أثناء تشغيل ك الأكسجين النقصان. عندما الثقافة هي في مرحلة النمو النشط، فإنه يستهلك الأوكسجين وانخفاض كمية الأوكسجين في مفاعل (الخط الأزرق). عن طريق زيادة سرعة المكره، يمكن إضافة المزيد من الأوكسجين إلى ثقافة (خط أحمر). <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50582/50582fig3large.jpg" target="_blank">اضغط هنا لعرض أكبر شخصية</a> . gether.within صفحة = &quot;دائما&quot;&gt; <img alt="الرقم 4" src="/files/ftp_upload/50582/50582fig4.jpg" /> الشكل 4. ويتم رصد صورة الشاشة من البرامج مفاعل حيوي يظهر تغير درجة الحموضة مع مرور الوقت. الرقم الهيدروجيني للثقافة باستمرار وبمرور الوقت كما أنه يقلل يتم إنتاج حمض اللاكتيك ومن ثم يزيد كما يتم إضافة قاعدة إلى مفاعل حيوي (الخط الأزرق). <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50582/50582fig4large.jpg" target="_blank">اضغط هنا لعرض أكبر شخصية</a> .

Watch this Scientific Journal Video about Operation of a Benchtop Bioreactor at JoVE.com

Operation of a Benchtop Bioreactor

وتستخدم Fermentors لزيادة الغلة الثقافة وإنتاجية الخلايا الهندسة البيولوجية. بعد فحص متعددة الميكروبية أو الحيوان المرشحين زراعة الخلايا في قوارير هزة، فإن الخطوة المنطقية التالية هي لزيادة الكتلة الحيوية الثقافة المحدد مع المخمر. يوضح هذا الفيديو الإعداد وتشغيل نظام مفاعل حيوي الفوق نموذجية.

تشغيل الفوق تفاعلات الاحيائية

Fermentation systems are used to provide an optimal growth environment for many different types of cell cultures. The ability afforded by fermentors to ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Engineering Biological-Based Vascular Grafts Using a Pulsatile Bioreactor

الطعوم الوعائية الهندسة البيولوجية ، عن طريق بناء مفاعل حيوي نابض

Much effort has been devoted to develop and advance the methodology to regenerate functional small-diameter arterial bypasses. In the physiological ...

Design of a Biaxial Mechanical Loading Bioreactor for Tissue Engineering

تصميم مفاعل حيوي ذو محورين الميكانيكية جار للهندسة الأنسجة

We  designed a loading device that is capable of applying uniaxial or biaxial  mechanical strain to a tissue engineered biocomposites fabricated for  ...

Microfluidic Picoliter Bioreactor for Microbial Single-cell Analysis: Fabrication, System Setup, and Operation

In this protocol the fabrication, experimental setup and basic operation of the recently introduced microfluidic picoliter bioreactor (PLBR) is described ...

Nonhuman Primate Lung Decellularization and Recellularization Using a Specialized Large-organ Bioreactor

There are an insufficient number of lungs available to meet current and future organ transplantation needs. Bioartificial tissue regeneration is an ...

Construction and Characterization of a Novel Vocal Fold Bioreactor

البناء وتوصيف من طية تفاعلات الاحيائية الرواية الصوتية

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To ...

Cultivation of Mammalian Cells Using a Single-use Pneumatic Bioreactor System

زراعة خلايا الثدييات عن طريق استخدام المفرد نظام هوائي تفاعلات الاحيائية

Recent advances in mammalian, insect, and stem cell cultivation and scale-up have created tremendous opportunities for new therapeutics and personalized ...

A Novel Bioreactor for High Density Cultivation of Diverse Microbial Communities

مفاعل حيوي رواية لزراعة ارتفاع كثافة المجتمعات الميكروبية متنوعة

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past ...

Assembly and Operation of an Acoustofluidic Device for Enhanced Delivery of Molecular Compounds to Cells

تجميع وتشغيل جهاز Acoustofluidic لتعزيز تسليم المركبات الجزيئية إلى الخلايا

Efficient intracellular delivery of biomolecules is required for a broad range of biomedical research and cell-based therapeutic applications. ...

Open-source Toolkit: Benchtop Carbon Fiber Microelectrode Array for Nerve Recording

مجموعة أدوات مفتوحة المصدر: مصفوفة الأقطاب الكهربائية الدقيقة من ألياف الكربون على الطاولة للتسجيل العصبي

Conventional peripheral nerve probes are primarily fabricated in a cleanroom, requiring the use of multiple expensive and highly specialized tools. This ...

Imaging-Guided Bioreactor for Generating Bioengineered Airway Tissue

مفاعل حيوي موجه بالتصوير لتوليد أنسجة مجرى الهواء المهندسة بيولوجيا

Repeated injury to airway tissue can impair lung function and cause chronic lung disease, such as chronic obstructive pulmonary disease. Advances in ...