Кинетика периодического культивирования без добавления питательного субстрата

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Кинетика периодического культивирования без добавления питательного субстрата

Содержание

3. Кинетика периодического культивирования без добавления питательного субстрата В ферментерах периодического действия: Состав культуральной среды, концентрация микроорганизмов
4. 1 – лаг-фаза 2 – фаза ускорения. Скорость прироста клеток увеличивается 3 – экспоненциальная фаза. Скорость
5. 2. Периодическая ферментация с добавлением субстрата Осуществляется в ферментерах периодического действия. периодически вносят дополнительное количество ПС;
6. 3. Непрерывная ферментация В ферментерах непрерывного действия: свежая ПС поступает непрерывно; параллельно отводится такой же объем
8. Ферментер-биореактор Bio-Flo/Cell АППАРАТУРА БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
9. СХЕМА БИОРЕАКТОРА
10. Схема комплекса для культивирования микроорганизмов 1 – корпус ферментера; 2 – дискообразный пеногаситель; 3 – лопастная
11. Реакторы с механическим перемешиванием Воздух подается через разбрызгиватель; мешалки диспергируют воздух; характерно вспенивание
12. Барботажные колонны Воздух подают под давлением через барботер в нижней части ферментера. Перемешивание происходит восходящим потоком
13. ыход газа выход газа од газа Подача газа Подача газа Подача газа Очистка газа (воздуха) от
14. Оценка ЭФФЕКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТАЦИИ По плотности (концентрации) клеточной культуры. Концентрация клеток в ПС называется биомассой. Измеряется в
15. На рост и развитие микроорганизмов и клеточных линий влияют структура клетки механизмы метаболизма генетические характеристики состав
16. КОНТРОЛЬ БИОМАССЫ в культуральной жидкости Прямые методы: подсчет числа клеток при помощи микроскопа. При этом определяют
17. Основные стадии биотехнологического процесса 1. приготовление и стерилизация питательных сред 2. приготовление посевного материала 3. культивирование
18. 4. Обработка культуральной жидкости СЕПАРАЦИЯ После культивирования и накопления биомассы клетки отделяют от культуральной жидкости
19. СПОСОБЫ ФИЛЬТРАЦИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ СБОРА КЛЕТОК ОБЫЧНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ ФИЛЬТРАЦИЯ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ПОТОКОМ КЛЕТОЧНОЙ СУСПЕНЗИИ
20. Сбор клеток осуществляют высокоскоростным центрифугированием Суспензию клеток непрерывно подают в барабан вращающейся центрифуги, в нем клетки
22. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Кинетика периодического культивирования без добавления питательного субстрата
В ферментерах периодического действия:

Состав культуральной среды, концентрация микроорганизмов (биомассы) изменчиво и зависит от фазы роста;
Количество продукта изменчиво и зависит от фазы роста;
используется только для культивирования микроорганизмов

Слайд 4

1 – лаг-фаза
2 – фаза ускорения. Скорость прироста клеток увеличивается
3

– экспоненциальная фаза. Скорость прироста стабилизируется
4 – фаза замедления.
5 - стационарная фаза. Прироста клеток нет, количество делений равно количеству отмираний клеток.
6 – фаза отмирания

ФАЗЫ РОСТА КУЛЬТУРЫ: периодическая ферментация БЕЗ добавления ПС.

Слайд 5

2. Периодическая ферментация с добавлением субстрата
Осуществляется в ферментерах периодического действия.

периодически вносят дополнительное количество ПС;
культуральную среду не удаляют до окончания процесса;
- используют для культивирования клеток микроорг., млекопитающих и др.

Ф. без доб.субстрата

Слайд 6

3. Непрерывная ферментация
В ферментерах непрерывного действия:
свежая ПС поступает непрерывно;
параллельно

отводится такой же объем культуральной жидкости;
продолжительность достигает 1000 часов;
более экономична
Затруднения:
ввиду большой длительности клетки могут терять рекДНК и выход целевого продукта снижается;
поддержание стерильности в течение длительного времени проблематично

Слайд 7

Слайд 8

Ферментер-биореактор Bio-Flo/Cell
АППАРАТУРА БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Слайд 9

СХЕМА БИОРЕАКТОРА

Слайд 10

Схема комплекса для культивирования микроорганизмов
1 – корпус ферментера; 2 – дискообразный

пеногаситель; 3 – лопастная мешалка; 4 – среда культивирования; 5 – сливной патрубок; 6 – электрод сравнения; 7 – pH-электрод; 8 – pO2-электрод; 9 – перистальтические насосы; 10 – IBM PC с платой АЦП/ЦАП; 11, 12 – подача охлаждающей воды в теплообменник ферментера; 13 – подача воздуха; 14 – выход воздуха; 15 – термосопротивление; 16 – ротаметр; 17 – магнитный привод; 18 – привод двигателя; 19 – eH-электрод; 20 – усилитель-нормализатор; 21 – выносная кювета для измерения биомассы (оптической плотности ферментационной среды); 22 – нагревательный элемент; 23 – блок управления насосами и клапанами; 24 – клапаны.

Слайд 11

Реакторы с механическим перемешиванием
Воздух подается через разбрызгиватель;
мешалки диспергируют воздух;
характерно вспенивание

Слайд 12

Барботажные колонны
Воздух подают под давлением через барботер в нижней части ферментера.
Перемешивание

происходит восходящим потоком воздуха равномерно по всему объему.
Мешалка отсутствует, что уменьшает риск попадания посторонних м/о.
Отсутствуют сильные сдвиги слоев культуральной жидкости, она более спокойна.
- Характерно пенообразование.

Слайд 13

ыход газа
выход газа
од газа
Подача
газа
Подача
газа
Подача газа
Очистка газа (воздуха) от микроорганизмов

и аэрозольных частиц осуществляется как на входе (для предотвращения загрязнения содержимого биореактора), так и на выходе из биореактора (для предотвращения загрязнения ОС микроорганизмами, в т.ч. и рекомбинантными) через:
- фильтры предварительной очистки от частиц 5 мкм и более
- и фильтры тонкой очистки от частиц до 0, 25 мкм.

Слайд 14

Оценка ЭФФЕКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТАЦИИ
По плотности (концентрации) клеточной культуры. Концентрация клеток в ПС

называется биомассой. Измеряется в граммах сухого вещества клеток на 1 л среды.
На эффективность ферментации влияет ряд факторов. Изменяя их в ту или иную сторону можно повышать эффективность ферментации.

Слайд 15

На рост и развитие микроорганизмов и клеточных линий влияют
структура клетки
механизмы

метаболизма
генетические характеристики

состав питательной среды,
концентрация растворенного кислорода,
рН среды
температура,
давление,
режим перемешивания,
- время культивирования и т.д.
Являются основными регуляторными факторами биотехнологии.

Внутриклеточные факторы:

Внеклеточные (внешние) факторы:

Слайд 16

КОНТРОЛЬ БИОМАССЫ в культуральной жидкости
Прямые методы:
подсчет числа клеток

при помощи микроскопа. При этом определяют линейные размеры или число жизнеспособных клеток методом окрашивания. Наиболее чувствительный метод.
по объему осаждения клеток при центрифугировании культуральной жидкости;
Косвенные методы:
по интенсивности дыхания (измерение концентрации СО2 с помощью ИК газоанализатора),
по содержанию накопленного белка (бромсулфалеиновая проба, основанная на связывании бромсульфалеина основными группами белка);
и т.д.

Слайд 17

Основные стадии биотехнологического процесса
1. приготовление и стерилизация питательных сред
2. приготовление посевного

материала
3. культивирование
4. ОБРАБОТКА КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ
5. выделение и очистка биопрепарата
6. получение готовой продукции

Слайд 18

4. Обработка культуральной жидкости
СЕПАРАЦИЯ
После культивирования и накопления биомассы клетки отделяют

от культуральной жидкости

Слайд 19

СПОСОБЫ ФИЛЬТРАЦИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ СБОРА КЛЕТОК
ОБЫЧНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ
ФИЛЬТРАЦИЯ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ

ПОТОКОМ КЛЕТОЧНОЙ СУСПЕНЗИИ

Слайд 20

Сбор клеток осуществляют высокоскоростным центрифугированием
Суспензию клеток непрерывно подают в барабан вращающейся

центрифуги, в нем клетки концентрируются, а осветленная жидкость удаляется.
Недостатки метода:
вероятна утечка м/о в ОС,
невозможность полного удаления клеток из культуральной среды.

Кинетика периодического культивирования без добавления питательного субстрата

Содержание

Кинетика периодического культивирования без добавления питательного субстратаВ ферментерах периодического действия:

1 – лаг-фаза2 – фаза ускорения. Скорость прироста клеток увеличивается 3

2. Периодическая ферментация с добавлением субстратаОсуществляется в ферментерах периодического действия.

3. Непрерывная ферментацияВ ферментерах непрерывного действия: свежая ПС поступает непрерывно; параллельно

Ферментер-биореактор Bio-Flo/CellАППАРАТУРА БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

СХЕМА БИОРЕАКТОРА

Схема комплекса для культивирования микроорганизмов1 – корпус ферментера; 2 – дискообразный

Реакторы с механическим перемешиваниемВоздух подается через разбрызгиватель;мешалки диспергируют воздух; характерно вспенивание

Барботажные колонныВоздух подают под давлением через барботер в нижней части ферментера.Перемешивание

ыход газавыход газаод газаПодача газаПодача газаПодача газаОчистка газа (воздуха) от микроорганизмов

Оценка ЭФФЕКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТАЦИИПо плотности (концентрации) клеточной культуры. Концентрация клеток в ПС

На рост и развитие микроорганизмов и клеточных линий влияютструктура клетки механизмы

КОНТРОЛЬ БИОМАССЫ в культуральной жидкости Прямые методы: подсчет числа клеток

Основные стадии биотехнологического процесса1. приготовление и стерилизация питательных сред2. приготовление посевного

4. Обработка культуральной жидкостиСЕПАРАЦИЯ После культивирования и накопления биомассы клетки отделяют

СПОСОБЫ ФИЛЬТРАЦИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ СБОРА КЛЕТОКОБЫЧНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУФИЛЬТРАЦИЯ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ

Сбор клеток осуществляют высокоскоростным центрифугированиемСуспензию клеток непрерывно подают в барабан вращающейся

Похожие презентации