Суспензии клеток, их характеристики

Анализ роста биомассы в любом проточном биореакторе, работающем в непрерывном режиме, включает определение характеристик потока в биореакторе и кинетики происходящих в нем биологических процессов. Характеристики потока во всех реакторах непрерывного действия могут быть описаны по типу распределения времени пребывания субстрата в реакторе. Двумя крайними случаями распределения времени пребывания являются реактор идеального вытеснения и реактор полного смешения. При работе в однофазной системе можно представить существование как этих крайних случаев, так и множества промежуточных ситуаций. Однако дать ответ на вопрос о типе перемешивания в биореакторах, в которых происходят микробные процессы, гораздо сложнее. Пока есть возможность работать с дискретно диспергированными в жидкости клетками, в условиях идеального крупномасштабного перемешивания, существенные градиенты будут иметь место только в малых локальных зонах. Поэтому в случае бактериальных суспензий в биореакторах [c.105]

Иногда при микроскопировании, измерении числа клеток, изучении генетических и метаболических свойств, а также для предварительной отмывки густые суспензии бактерий требуется довольно сильно разводить. При этом важно, чтобы клетки сохраняли свои исходные характеристики, особенно жизнеспособность и уровень обменных процессов. В разведенных суспензиях клетки легче подвергаются вредным воздействиям со стороны неблагоприятной для них среды, чем в концентрированных суспензиях, для которых характерно высокое содержание в среде веществ, поступивших туда из клеток. В связи с этим состав раствора для разведения следует предварительно подобрать. [c.231]

Так, применительно к дрожжам, инокулюм получают на средах, обеспечивающих полноценное развитие клеток, после чего основную среду с ацетатом (активатором биосинтеза стеринов), обогащенную источником углерода и содержащую пониженное количество азота (высокое значение /N), засевают сравнительно большим объемом инокулята. Культивирование дрожжей (ферментацию) проводят при температуре, близкой к максимальной для конкретного штамма, и выраженной аэрации (2% О2 в газовой фазе). Спустя 3—4 суток, в зависимости от ростовых характеристик и биосинтетической активности культуры, клетки сепарируют и подвергают вакуум-высушиванию. Затем сухие дрожжи облучают ультрафиолетовыми лучами — УФЛ (длина волны 280—300 нм) в течение оптимального по продолжительности времени, при требуемой температуре и с учетом примесных веществ. Эти контролируемые показатели, установленные опытным путем, указываются в регламентной документации. Облучение дрожжей можно проводить до сепарирования клеток в тонком слое 3% суспензии, учитывая малую проникающую способность УФА [c.451]

Нас прежде всего будут интересовать, конечно, электрические характеристики мембраны, которые были определены с помощью самых разных методов. Эта работа была начата еще в 1910 г. в лаборатории Нернста и в ней принимал участие тот самый Гебер, который открыл влияние солей калия на потенциал мышц. Измерения проводились на суспензии клеток (взвеси клеток в электролите). Основной метод измерения состоял в том, что через суспензию пропускали ток разной частоты и определяли ее удельное сопротивление. Была развита теория, которая позволяла отдельно определить сопротивления мембраны клетки и ее протоплазмы, так как их отношение зависело от частоты пропускаемого тока. [c.72]

Как в организме при переходе от доброкачественных опухолей к злокачественным мы наблюдаем значительные изменения в строении клеток, так и различные культивируемые клетки образуют ряд, в котором их строение прогрессивно нарушается, по мере того как изменяются их биохимические характеристики. При трансформации вирусом нормальных эмбриональных фибробластов мыши можно видеть, например, как клетка из хорошо распластанной и имеющей большое количество пучков филаментов превращается в более круглую, содержащую меньше волокон натяжения и характеризующуюся менее упорядоченными взаимоотношениями с другими клетками. Чем больше степень трансформации клетки, тем меньше влияет на биохимические процессы в ней отсутствие прикрепления к субстрату. Так, у нормальных эмбриональных фибробластов при переносе их в суспензию синтез ДНК, РНК и белка резко подавляется на промежуточных стадиях трансформации в суспензированных клетках некоторые нормальные процессы (например, синтез гетерогенной ядерной РНК) продолжаются, а трансформированные вирусом клетки способны и синтезировать белки, и делиться в суспензии [200]. В тех клетках, в которых при помещении их в суспензионную культуру процессы синтеза прекратились, синтез белка возобновляется при возвращении их на субстрат сразу после прикрепления, а синтез РНК и ДНК начинается лишь при распластывании таким образом, различные процессы, протекающие в клетке, по-разному зависят от ее прикрепления к субстрату и пространственной организации [201]. [c.106]

Ранее считалось, что вероятность повреждений бактериальных клеток определяется скоростью вращения лопастей мешалки. Однако, согласно наиболее правдоподобной современной гипотезе о механизме повреждений, они обусловлены кавитационными явлениями в вихрях, возникающих сразу за лопастями мешалок. Вопрос о повреждении бактериальных клеток в интенсивно перемешиваемых культурах все еще не решен. Если анализировать свойства суспензий бактериальных клеток в потоке, используя для определения гидродинамических характеристик любой отдельной бактериальной клетки предположение,, что она представляет собой сферическую частицу соответствующего диаметра, то оценить силы, вызывающие механическое повреждение клетки, не удается. Подобный подход не учитывает наличие жгутиков или фимбрий они — особенно это касается жгутиков — могут в несколько раз превосходить по длине самые крупные несущие их бактериальные клетки. Вполне возможно, что именно разрыв этих структур и последующее вытекание клеточного содержимого ответственны за разрушение клеток при интенсивном перемешивании бактериальных культур. Заметим, что значительная часть исследований по генетической инженерии направлена на осуществление передачи специфических свойств от различных бактерий к Es heri hia olij которая не особенно пригодна для использования ее в процессах с интенсивным перемешиванием именно из-за наличия фимрий и жгутиков и, следовательно, подверженности механическим повреждениям. [c.415]

Один из важных факторов, определяющих агрегативную устойчивость суспензий микроорганизмов, — наличие поверхностного заряда клетки. Этот заряд зависит от видовой принадлежности, строения и физиологического состояния клеток и может варьироваться в широких пределах [14]. В отличие от частиц небиологической природы, имеющих четко выраженную границу раздела фаз, клеточная поверхность формируется на основе ряда поверхностных структур, включающих клеточную стенку, а также капсулы, пили, жгутики и ряд других, каждая из которых может оказьшать влияние на электрические поверхностные характеристики суспензий и определять их устойчивость [15]. Клеточные стенки микроорганизмов могут различаться как строением, так и химическим составом. Диссоциация функциональных групп полимеров формирует поверхностный заряд клеток. Заметный вклад в возникновение ловерх-ностного заряда вносят адсорбированные ионы металлов. Кроме того, образование поверхностных зарядов клеток обусловлено наличием трансмембранного потенциала, т. е. разности потенциала между цитоплазмой клетки и окружающей ее средой. Причина возникновения разности потенциалов связана с наличием физико-химических гра-диентов между цитоплазмой и средой, обусловленных активным переносом ионов и молекул клеткой. Трансмембранный потенциал может оказать заметное влияние на электрокинетический потенциал клетки [14]. [c.17]

Ульберг, Духин, Карамущка (1988) показали, что в обеспечении агрегативной устойчивости суспензий живых клеток важную роль играет их трансмембранный потенциал - основная феноменологическая характеристика биоэнергетики клетки. Было введено представление о квазирав-новесном потенциале поверхности клетки, представляющем собой ту часть трансмембранного потенциала, которая падает на внеклеточный двойной слой. Введение в теорию устойчивости квазиравновесного потенциала позволило применить теорию ДЛФО для описания стабильности суспензий живых биологических клеток, в том числе объяснить отклонения в коагулирующем действии некоторых электролитов (содержащих ионы, способные проникать внутрь клеток) от правила Шульце—Гарди. [c.21]

Токсикологические характеристики флокулянтов, полученные на основе перечисленных критериев, не всегда совпадают с токсическим действием на клетки микроорганизмов, что требует дополнительного изучения их бактериостатичности в каждом конкретном случае. Например, широко используемые в медицине ионены, применяющиеся как аналоги протаминов и имеющие удовлетворительные токсикологические характеристики [88], из-за высокой бактериостатичности [90] находят ограниченное применение в качестве флокулянтов бактериальных суспензий. Аналогичные данные получены и для полиэтилен-имина. [c.87]

Описан метод, позволяющий in vitro получать количественные и качественные характеристики стволовых стромальных клеток кроветворных и лимфоидных органов (КОКф). КОКф обеспечивают создание гемопоэтнческого и иммунологического микроокружения, а КОКф костного мозга служат стволовыми остеогенными клетками. Подробно разбираются этапы клонирования КОКф и пассирования нх потомков в культурах. Приведены способы определения по результатам клонирования, т. е. по количеству колоний фибробластов, истинной концентрации КОКф в клеточных суспензиях и исходных гемопоэтических органах обсуждаются значение и перспективы применения культурального теста на КОКф. Библиогр. 16 назв. [c.318]

Важным моментом для проводимого сопоставления является тот факт, что степень восстановленности цитохромоксидазы в случае изолированных митохондрий намного ниже, чем в интактных клетках или тканях. Это означает, что в равной мере отличается и степень неравновесно-сти хщтохромоксидазной реакции. Увеличение скорости цитохромоксидазной реакции благоприятствует смещению регуляторной стадии в область равновесной регуляции окислительного фосфорилирования, реализуемой в пунктах сопряжения и определяемой уже доступностью АДФ и неорганического фосфата, а не зависимостью цитохромоксидазы от фосфатного потенциала (см. гл. II). Этот момент в принципе может обусловить отличия регуляторных характеристик дыхания, получаемых для суспензии изолированных митохондрий и интактных клеток. Поэтому несовпадения области критических концентраций кислорода для изолированных митохондрий и срезов можно связать с различиями в дыхательном контроле в условиях интактной клетки и изолированных митохондрии. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология