Крупномасштабные культуры

С ДИПЛОИДНЫМИ клетками человека, недостаточно хороши, что бы можно было рекомендовать такую процедуру для культивирования этих клеток. Успешное выращивание клеток человека достигается только на оборудовании лабораторного масштаба (менее 20 л), где процессу культивирования можно уделять гораздо больше внимания. Одной из проблем культур большого объема становится необходимость большого количества рассеиваемых клеток. Сбор клеток с больших блоков крупномасштабных культур не всегда проходит очень удачно, хотя использование коллагеновых и желатиновых микроносителей значительно упростило эту проблему. Стоимость микроносителей достигает 1200—1500 фунтов стерлингов за 1 кг. Иногда возможно промывание и повторное использование гранул микроносителей, но это, естественно, невозможно в случае желатиновых и обработанных коллагеназой гранул, [c.94]

По мере роста требований к применению пищевых добавок интерес к флавоноидам (особенно к антоцианам) как к промышленным пищевым красителям природного происхождения несомненно будет увеличиваться. Поэтому вопросы, связанные с их метаболической судьбой в организме животных, и в частности человека, приобретают еще большую важность. Со временем будут найдены методы промышленного синтеза некоторых флавоноидов или их крупномасштабного биологического производства, возможно, с использованием культур тканей. Особое значение приобретут и способы стабилизации окраски антоцианов в пищевых препаратах. [c.154]

Наиболее трудным для оптимизации был этап биотрансформации. Когда использовались природные микробные штаммы, выход конечного продукта часто оказывался намного ниже оптимального. Поэтому предпринимались попытки изменить генетическую конституцию существующих штаммов-продуцентов с помощью химического мутагенеза или ультрафиолетового облучения. При таком подходе уровень повышения продукции обычно лимитировался чисто биологическими факторами. Например, если мутантный штамм синтезировал слишком много того или иного вещества, часто это отрицательно влияло на прочие метаболические процессы и приводило к угнетению роста культуры при крупномасштабном культивировании. Несмотря на это традиционные стратегии индуцированного мутагенеза и селекции , направленные на усовершенствование штамма-продуцента, были исключительно плодотворны для многих процессов, например для производства антибиотиков. [c.17]

Поскольку кислород плохо растворим в воде, рост аэробных бактерий часто лимитируется количеством растворенного в культуральной среде кислорода. Эта проблема особенно актуальна при большой плотности культуры или при крупномасштабной ферментации. Чтобы решить ее, биотехнологи попытались увеличить количество кислорода, поступающего в жидкую культуральную среду. Предложенные подходы состояли в следующем 1) подача в культуральную среду чистого кислорода вместо воздуха 2) подача воздуха (или кислорода) под давлением 3) добавление к культуральной среде хими- [c.355]

Тщательное перемешивание культуры необходимо, во-первых, для равномерной доставки питательных веществ к клеткам и, во-вторых, для предотвращения накопления токсичных побочных продуктов метаболизма в каком-нибудь небольшом отсеке биореактора. Эффективное перемешивание относительно легко обеспечить при культивировании в небольших объемах, при крупномасштабном же культивировании поддержание гомогенности культуральной среды становится одной из главных проблем. [c.355]

Вводя в геном растений чужеродные гены и обеспечивая их экспрессию, можно относительно быстро создавать новые сорта растений. Уже получены трансгенные растения, устойчивые к неблагоприятным условиям окружающей среды, к насекомым-вредителям, вирусам, гербицидам, окислительному и солевому стрессам. Выведены культуры с необычной окраской цветков, растения, имеющие более высокую пищевую ценность, растения с измененным вкусом плодов и т. д. Некоторые растения удалось модифицировать так, что они стали своеобразными фабриками по крупномасштабному синтезу ценных белков, например антител. Многочисленные трансгенные растения с измененными свойствами и повышенной пищевой ценностью прошли успешную проверку в лабораторных, а некоторые из них — в полевых условиях. К настоящему времени на рынок поступило лишь небольшое число генетически модифицированных растений, однако можно с уверенностью сказать, что в будущем они займут на нем достойное место. [c.413]

При оценке вероятной стоимости научно-исследовательской программы принимаются в расчет все крупные расходы, которые будут произведены как в самой лаборатории, так и вне ее, и именно здесь на помощь приходит сетевой график. Так, например, больших расходов могут потребовать оценка продукта и изучение рынка или же токсикологические исследования, особенно когда речь идет о поиске новых лекарственных препаратов либо химических продуктов, предназначаемых для запщты сельскохозяйственных культур от вредителей, ибо во многих странах эти вещества должны пройти тщательнейшую и весьма дорогостоящую проверку, прежде чем получить официальную санкцию на применение. Общая стоимость проекта, возможно, будет во многом зависеть от того, потребуется ли опытная, а то и опытно-промышленная установка. Обстоятельства, от которых может зависеть решение этого вопроса, рассматриваются в главе 8. Решение приступить к крупномасштабному исследованию значительно увеличивает ставки и соответственно риск, поэтому его не следует принимать без повторной оценки проекта. [c.98]

Почвенные карты различают по детальности исследования и масштабу выделения почв. Более точны крупномасштабные почвенные карты колхозов и совхозов. Среднемасштабные карты производственно-территориальных управлений и мелкомасштабные карты областей, краев и республик составляют на основе сводки и обобщения крупномасштабных почвенных карт. Областные почвенные карты и карты производственно-территориальных управлений — основные документы "для научно обоснованного планирования важнейших мероприятий по использованию земель химизации сельскохозяйственного производства, правильному размещению культур в севооборотах, составлению наиболее рациональной системы агротехники и т. д. применительно к различным почвенным условиям. Особенно нужны такие карты в настоящее время — при переходе на интенсивные системы земледелия. [c.81]

Агрохимическая служба должна быть единой с централизованным научно-методическим руководством, с достаточно разветвленной сетью агрохимических лабораторий, особенно в, областях интенсивного применения удобрений. В составе агрохимической службы должны быть специализированные агрохимические лаборатории для проведения массовых анализов почв и составления крупномасштабных агрохимических картограмм. При оформлении картограмм должно соблюдаться определенное деление почв на классы по кислотности и обеспеченности подвижными формами питательных веществ. Агрохимические картограммы полей колхозов и совхозов должны сопровождаться очерком с основными рекомендациями по правильному использованию плодородия почв и рациональному применению удобрений в хозяйстве. Учитывая, что применение удобрений и известкование в сильной степени изменяют агрохимические свойства почв, требуется периодическое, каждые 4—5 лет, обновление агрохимических картограмм почв хозяйства. Низовым звеном агрохимической службы, непосредственно осуществляющим агрохимическое обслуживание колхозов и совхозов, являются агрохимические лаборатории, созданные при колхозно-совхозных производственных управлениях, а также в некоторых крупных передовых хозяйствах. Основной задачей этих производственных лабораторий является оказание конкретной помощи агрономам колхозов и совхозов в разработке и осуществлении правильной системы применения удобрений, проведение с этой целью текущего контроля за динамикой почвенного плодородия анализы местных источников удобрений, контроль за накоплением, хранением и рациональным использованием удобрений организация учета хозяйственной эффективности удобрений (при помощи контрольных полос) на полях колхозов и совхозов участие в проведении полевых опытов с удобрениями непосредственно в хозяйстве с целью установления необходимых видов удобрений для отдельных полей и культур севооборота, выявления наилучших форм, оптимальных доз и соотношений удобрений, способов и сроков их внесения в зависимости от конкретных природных, агротехнических и экономических условий хозяйства пропаганда и внедрение передового опыта и новейших достижений в области химизации земледелия. [c.520]

Для работы по крупномасштабному агрохимическому картированию почв нужно иметь план землеустройства хозяйства и почвенную карту с нанесенными на нее горизонталями. Перед началом работы с плана и карты снимают копии. На копию плана землеустройства наносят границы посевов сельскохозяйственных культур данного года. [c.251]

Целью практики является ознакомление с методами полевого исследования почв, составления почвенной карты и объяснительной записки к ней. Крупномасштабные почвенные карты необходимы агроному для обоснования ряда мероприятий в колхозах и совхозах (установления севооборотов, размещения новых культур, разработки агротехники и системы удобрения), а также для выявления площадей, нуждающихся в известковании, гипсовании, осушительной и оросительной мелиорациях, при освоении целинных земель, степном лесоразведении, в работе по закреплению песков и борьбе с почвенной эрозией. [c.288]

Бутыли довольно часто используются для выращивания многолитровых культур бактерий в жидких средах, но существует несколько факторов, ограничивающих их применение. Так, при работе с большими стеклянными бутылями приготовление сред, их стерилизация и инокуляция сильно усложняются. Кроме того, встряхивание заполненных средой бутылей при аэробном культивировании микроорганизмов небезопасно. (Правда, при работе с пластмассовыми бутылями опасность значительно меньше.) В больших бутылях очень трудно перемешивать среду даже с помощью мешалок, поэтому создать в них достаточно высокую концентрацию кислорода — задача не из легких. Хотя при крупномасштабных работах часто приходится готовить среды в больших бутылях, культивирования бактерий в них следует по возможности избегать. [c.387]

Рис. 10.1. Устройство для крупномасштабного выращивания клеточных культур. Такое оборудование можно изготовить в мастерских

Клетки миеломы находят широкое применение для получения гибридом - линий клеток, производящих моноклональные антитела определенной специфичности. Поскольку эти клетки осуществляют эффективную секрецию рекомбинантных белков, они хорошо изучены в отношении экспрессии в них соответствующих рекомбинантных генов, введенных с помощью трансфекции. Кроме того, такие клетки способны расти в суспензионной культуре (без прикрепления к поверхности субстрата), что облегчает их культивирование при необходимости крупномасштабной наработки. [c.178]

Наряду с крупномасштабной фильтрацией, осуществляемой в промышленности, мембранная фильтрация широко используется в лабораториях для стерилизации жидкостей. Одним из наиболее важных материалов, которые стерилизуют при помощи фильтрации, являются питательные среды для культур тканей и клеток. В их составе содержатся чувствительные к тепловому воздействию компоненты, такие, как сыворотка или антибиотики, поэтому их нельзя стерилизовать автоклавированием. Осуществляя стерилизацию этих культуральных сред методом мембранной фильтрации, можно получить конечный продукт очень высокой степени чистоты. Отдельные фирмы поставляют на рынок мембраны, специально предназначенные для стерилизации культуральных сред. Эти мембраны, имеющие обычно маркировку ТС, содержат меньше экстрагируемых веществ по сравнению с другими, что способствует уменьшению количества возможных токсичных примесей в конечном продукте. [c.204]

Таким образом, НТР представляет современную форму НТП в условиях крупномасштабного промышленного производства, затрагивающую не только производство и науку, но и все остальные сферы деятельности человека, включая его образ жизни, культуру, психологию, творчество ля НТР характерны два аспекта активное воздействие фундаментальных исследований на технологию производства и создание производственного аппарата на основе новых приоритетных направлений, включая использование ЭВМ, систем гибкого автоматизщ)ован-ного управления, автоматическое проектирование и т. ху В конце XX века наметились признаки нового этапа НТР, предполагающего коренную перестройку технологий на основе электроники регулирования биологических процессов и повышения продуктивности биохимических систем,Гохвата автоматизацией все более сложных технологических систем, включая проектирование и научные исследования, резкого возрастания объема и доступности информации (информационный взрыв) ) Тем самым, НТР перерастает в научно-производственную революцию, преобразующую не только отдельные производства, но и отрасли промышленности и народное хозяйство в целом. [c.27]

Области с повышенной концентрацией СО2, влияющие на рост растений, активно изучаются в настоящее время. Размах исследований колеблется от использования растений, произрастающих в горшках в контролируемых (тепличных) средах, через мелкомасштабные, частично полевые исследования до крупномасштабных полевых испытаний, проводимых как часть проекта Глобальные изменения и экосистемы суши в рамках программы IGBP. В таких крупномасштабных экспериментах большие области (500 м ) полевых культур подвергаются повышенным концентрациям СО2 и/или изменениям других составляющих, важных для роста, и контролируется отклик за короткие и длинные периоды времени, которые могут составлять до нескольких сезонных циклов (рис. 5.5). Результаты таких исследований по ОССВ ( обогащение свободным СО2 из воздуха ) представляют сейчас значительный интерес, поскольку в отличие от более мелкомасштабных и офаниченных попыток они [c.221]

При крупномасштабном производстве гораздо труднее поддерживать постоянные условия среды, такие как концентрация питательных вешеств и кислорода, а также pH. Для мониторинга и контроля необходимы сложные установки. Попытки обойти эти трудности, допустим, путем взбалтывания среды, могут привести к непредвиденным последствиям, например к изменениям в распределении микроорганизмов в культуре. В производстве прутина первоначальный выход продукта был значительно ниже, чем предсказывали на основании экспериментов, проведенных в лабораторных условиях и на опытной установке. Оказалось, что это связано с добавлением в ферментер метанола, который являлся для бактерий единственным источником углерода и энергии. Поскольку метанол добавляли в ферментер в одном определенном месте, циркулирующие бактерии последовательно проходили через стадии пиршества и голода , так как один оборот они совершали за несколько минут. Когда метанол стали добавлять в разных местах ферментера, продукция выросла до ожидаемого уровня. [c.65]

Биосинтез хлорамфепикола являлся предметом многочисленных экспериментальных и теоретических исследований, и они привели к осуществлению крупномасштабного производства антибиотика уже в тот период, когда еще не существовало эффективных химических методов синтеза. Поскольку 7 является продуктом микробиологического превращения, то, изменяя условия выращивания культуры и отбирая мутанты, можно максимально увеличить выход желаемого метаболита. Одно из важнейших условий выращивания культуры (которое можпо легко варьировать) — присутствие специфических субстратов, способных выступать в роли достаточно эффективных предшественников метаболита. Это условие положено в основу методики исследования путей биосинтеза, ибо меченые предшественники можно использовать для измерения суммарных скоростей включения метки и для определения происхождения отдельных атомов в конечном метаболите. [c.164]

Хотя, как указывалось выше, клеточные культуры и находили применение в иммунологии, в течение ряда лет использование этой системы осложнялось следующим обстоятельством. Клетки, синтезирующие интересующие исследователей антитела (например, клетки селезенки животных, иммунизированных специфическими антигенами), плохо росли в культуре или совсем не росли, а клетки миеломы продуцировали антитела с неизвестной специфичностью (разд. 15.4). Способность этих двух типов клеток к слиянию позволила в последнее время наладить крупномасштабное производство моноклональных антител (Kohler, Milstein, 1975). Если мышь иммунизировать неочищенным препаратом антигена и затем клетки ее селезенки гибридизовать с клетками миеломы, то среди полученных гибридных клеток найдется по крайней мере одна, продуцирующая антитела, специфические к исходному антигену. Эта клетка может быть клонирована (разд. 8.1) и трансплантирована в мышь в форме опухоли, продуцирующей высокоспецифические антитела в количестве, измеряемом граммами. Представляя безусловный интерес для иммунологов, это, кроме того, дает возможность биохимику получать антитела к материалу, который он не может должным образом очистить. Такие антитела могут быть, в частности, использованы для генетического анализа антигенов поверхности клеток человека (Barnstable et al., 1978). [c.12]

Микроносители представляют собой мелкие твердые частицы (поддерживаемые в суспензии благодаря перемешиванию), на которых клетки растут в форме монослоя. Использование микроносителей дает клеткам, обладающим адгезивными свойствами, все преимущества крупномасштабных суспензионных культур. Поверхность бус-микроносителей может иметь положительный заряд, а различные клетки характеризуются оптимальным ростом при несколько различных поверхностных зарядах. По уверению фирмы Flow Laboratories (приложение 3), выпускаемые ими супербусы обладают поверхностным зарядом, пригодным для максимального числа типов клеток. [c.40]

В установках для крупномасштабного культивирования [23, 24]. Последнее не только позволяет использовать такое оборудование, но и обеспечивает производство гормонов, антител, имму-нохимических агентов и ферментов в течение значительно более долгого периода, чем это возможно в гомогенной суспензионной культуре. Матрикс не препятствует свободной диффузии пи- [c.106]

Число копий плазмид, введенных в клетки OS, достигает максимума через -48 ч после трансфекции. Далее внутриклеточный уровень плазмидной ДНК начинает постепенно снижаться из-за ее цитопатического действия и гибели клеток. В результате системы, основанные на клетках OS, не могут быть использованы для крупномасштабной наработки рекомбинантных белков в течение длительного времени. Максимальное внутриклеточное содержание рекомбинантных белков в этих системах наблюдают через 72 ч после трансфекции, и их синтез продолжается в течение последующих 5-10 дней на фоне медленного снижения количества клеток в культуре, что позволяет все же использовать клетки OS для препаративного синтеза рекомбинантных белков. Для этого одновременно трансфецируют до 10 клеток, выращивают их на роллерах или микроносителях, проводя многократный сбор культуральной жидкости. Такой подход позволяет получать до нескольких миллиграммов рекомбинантного белка из вышеописанного пула трансформированных клеток. [c.181]

Одновременно приобретает большое значение создание малотоннажных и малоотходных производств протеина на основе переработки отходов регионального растительного сырья, количество которых недостаточно для использования в крупномасштабном производстве, но которые необходимо переработать по экологическим и экономическим соображениям. В книге показано, что эти отходы могут служить перспективным сырьем для получения микробной белковой биомассы в условиях малотоннажных производств, а улучшение способов культивирования и создание экологически чистых технологий может достигаться путем применения таких подходов, как выращивание дрожжей в двухфазном потоке при повышенной плотности популяции, частичный возврат культуры в дрожжерастильный чан, применение высококонцентрированных питательных сред и осмофиль-ных штаммов, комплексное и рациональное использование отходов и посткультуральных жидкостей и др. Приведены примеры конкретных решений по.созданию малоотходных экологически чистых технологий, которые могут быть применены на практике. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология