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Aus dem ShakingTechnology-Newsletter: Dr. Shaker's Tipps
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In welche „Phase“ schütteln Sie? Unter normalen Bedingungen rotiert die Flüssigkeit im Schüttelkolben „in Phase“, das heißt sie bewegt sich synchron mit der Schüttelbewegung des Tablars. Aber unter bestimmten Bedingungen kann eine geschüttelte Kultur „außer Phase“ geraten. Dieser Zustand ist charakterisiert durch ein unkontrolliertes Schwappen der Flüssigkeit am Boden des Kolbens. Damit verbunden sind ein reduzierter Leistungseintrag, schlechte Durchmischung und verringerter Gas-Flüssigkeits-Stofftransfer.
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| Die Wahrscheinlichkeit für ein „außer Phase geraten“ einer Kultur steigt mit kleinen Schütteldurchmessern, geringen Füllvolumina, vielen und / oder großen Schikanen und vor allem mit der Viskosität des Mediums. Auch die Beschleunigung, mit der die Schüttelgeschwindigkeit verändert wird, kann eine Zustandsänderung herbeiführen. Wird der Schüttler schnell auf die gewünschte Drehzahl gebracht, kann die Flüssigkeit außer Phase geraten. Langsames Hochfahren der Drehzahl dagegen hält die Kultur „in Phase“. | |||||||||||
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Folgendes Video eines "außer-Phase Experiments verdeutlicht beide Zustände und zeigt, wie man die Zustandsänderung manuell herbeiführen kann: Zwei Kolben mit gefärbtem Wasser werden geschüttelt (200 rpm, 25mm Schütteldurchmesser, ca. 500 mL Flüssigkeitsvolumen). Beide Kolben sind anfangs „in Phase“. Dann wird der linke Kolben vom Schüttler genommen, bis sich die Flüssigkeit darin beruhigt hat, um dann beim Zurückstellen aufs Tablar sehr schnell beschleunigt zu werden. Die Flüssigkeit im linken Kolben gerät „außer Phase“. Vor allem, wenn sich die Viskosität des Mediums im Verlauf einer Kultivierung verändert, sei es durch filamentöse Organismen, Medienzusätze oder Produkte, kann ein unbemerktes „außer Phase“-geraten die gesamten Ergebnisse einer Versuchsreihe in Frage stellen. Vor allem beim Screening oder bei Optimierungsversuchen läuft man Gefahr, auf Stämme mit wenig viskosen Medien oder entsprechender Morphologie zu selektieren (denn diese bleiben „in Phase“, werden somit besser durchmischt und belüftet), statt auf den besten Produzenten. |
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In unserer kostenlosen Publikationsdatenbank finden Sie die genannte und weitere Literatur rund um den geschüttelten Bioreaktor. |
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