Από τη στατική φάση της ανάπτυξης, αναλαμβάνεται δράση σε δύο επίπεδα: τον τύπο του βιοαντιδραστήρα και τη σύνθεση / κατάσταση του μέσου καλλιέργειας. Η πρώτη παράμετρος μας επιτρέπει να βαθμονομήσουμε την καλλιέργεια προς επαρκή παραγωγή ενεργών συστατικών. Ανάλογα με τον τύπο του βιοαντιδραστήρα και τις συνθήκες ανάπτυξης που επιβάλλει αυτό, διακρίνονται τα ακόλουθα:
- Βιοαντιδραστήρες κλειστού βρόχου: τα κύτταρα του εμβολίου αναπτύσσονται μέχρι να επιτευχθεί η στάσιμη φάση της ανάπτυξης, το μέσο παραμένει πάντα το ίδιο και το σύστημα παραμένει κλειστό · με αυτόν τον τρόπο τα κύτταρα αρχίζουν από μόνα τους να παράγουν δευτερογενείς μεταβολίτες, αφού αισθάνονται πώς Το κύριο στοιχείο του άγχους είναι η έλλειψη ενός από τα θρεπτικά συστατικά τους. μετά από αυτό το χρονικό διάστημα, το σύστημα ανοίγει και οι δευτερογενείς μεταβολίτες εξάγονται από το μέσο και από τα κύτταρα (ορισμένοι μεταβολίτες παραμένουν παγιδευμένοι στο κενό ενώ άλλοι απελευθερώνονται στο περιβάλλον).
- Βιοαντιδραστήρες ημι-συνεχούς κύκλου: κύκλος προσαρμοσμένος σε εκείνους τους τύπους καλλιεργειών που χρειάζονται επιπλέον στοιχεία στρες, εκτός από την έλλειψη διατροφικών και εδαφικών παραγόντων ανάπτυξης. Ονομάζεται ημι-συνεχής επειδή ήδη στη μέση της εκθετικής ανάπτυξης τα κύτταρα αρχίζουν να παράγουν δευτερογενείς μεταβολίτες. Αυτό πιθανότατα οφείλεται σε μια αλλαγή στο μέσο καλλιέργειας, για παράδειγμα λόγω της μαζικής εξώθησης ενός δευτερογενούς καταβολίτη αποβλήτων, τοξικών για τα κύτταρα και επομένως ενός στοιχείου στρες. Σε αυτό το σημείο, το 50% της κυτταρικής μάζας λαμβάνεται από τον βιοαντιδραστήρα, με το 50% του μέσου καλλιέργειας. τα διάφορα ενεργά συστατικά εξάγονται στη συνέχεια από αυτό το δείγμα.
Ένας ισοδύναμος δείκτης νέου μέσου προστίθεται στον βιοαντιδραστήρα στον οποίο περιέχεται το υπόλοιπο ποσοστό κυττάρων και μέσου καλλιέργειας, έτσι ώστε να επιτρέψει στα κύτταρα να επαναλάβουν μια εκθετική φάση ανάπτυξης από το χρόνο μηδέν. Σε αυτή την περίπτωση το σύστημα ανοίγει όταν τα κύτταρα είναι ακόμη σε εκθετική φάση Ο βιοαντιδραστήρας ορίζεται ως "ημι-συνεχής" επειδή εξάγονται μικρές αλλά επαρκείς ποσότητες ενεργών συστατικών από αυτό σε τακτά χρονικά διαστήματα.
Το κλειστό ή ημι-συνεχές σύστημα ανάπτυξης επιλέγεται με βάση την παραγωγική ικανότητα του κυτταρικού τύπου, υπάρχουν κύτταρα που παράγουν περισσότερους μεταβολίτες με ένα συγκεκριμένο σύστημα ανάπτυξης παρά με άλλο.
- Βιοαντιδραστήρες συνεχούς κύκλου: είναι οι πιο χρησιμοποιημένοι, οι πιο σύγχρονοι και κατασκευασμένοι. Επιτρέπουν στην καλλιέργεια να φτάσει στη στάση της ανάπτυξης. Σε αυτό το σημείο, πολύ μικρά δείγματα κυττάρων και μέσου λαμβάνονται συνεχόμενα σε τακτικά και στενά χρονικά διαστήματα. η μικρή απόσυρση επιτρέπει στον τύλο να αναγεννήσει τον ίδιο αριθμό κυττάρων που έχει αφαιρεθεί, ενώ το συλλεγμένο μέσο αντικαθίσταται με ένα νέο. Με αυτόν τον τρόπο τα κύτταρα διατηρούνται σε ισορροπία στο νήμα της παραγωγής ενεργών συστατικών. που αντιπροσωπεύει τη βελτιστοποίηση όσον αφορά την ποιότητα και την ποσότητα της παραγωγής ενεργών συστατικών. Αυτή η συνεχής και συνεχής δειγματοληψία, καθώς και η προσθήκη νέου εδάφους, παρακολουθούνται με αυτοματοποιημένο τρόπο από χημοστάτες και στροβιλοστάτες. όταν αυτά δεν είναι επαρκή, ο εξοπλισμός επεμβαίνει εισάγοντας τα διορθωτικά μέσα. Τα στροβιλοστάτες, από την άλλη πλευρά, μετρούν την οπτική πυκνότητα της καλλιέργειας, η οποία είναι ευθέως ανάλογη με την ποσότητα των κυψελών. όταν αυτό φθάσει σε μια μέγιστη τιμή κατωφλίου, λαμβάνεται μικρή ποσότητα, η οποία στη συνέχεια υπόκειται σε εκχύλιση των δραστικών συστατικών.
- Βιοαντιδραστήρες ακινητοποιημένων κυττάρων: μια μέθοδος παρόμοια με τον τύπο κλειστού βρόχου, ωστόσο διαφέρει όταν, μόλις διαπιστωθεί η ικανότητα της κυτταρικής καλλιέργειας να παράγει δευτερογενείς μεταβολίτες, ενώσεις ζελατινοποίησης ή στερεά υποστρώματα εισάγονται στον βιοαντιδραστήρα, ο οποίος παραμένει κλειστός. Αυτά τα υποστηρίγματα επιτρέπουν την καλλιέργεια αιωρήματος να γίνει στερεή καλλιέργεια πάντα μέσα σε έναν βιοαντιδραστήρα, όπου τα κύτταρα έχουν τη μορφή μικροσυσσωματωμάτων εξίσου σε επαφή με το μέσο καλλιέργειας, επομένως εξίσου ευαίσθητα στα ερεθίσματα του μέσου. Για ορισμένες κυτταρικές καλλιέργειες που ανήκουν σε ορισμένα φυτά το στερεό υπόστρωμα αντιπροσωπεύει στην πραγματικότητα ένα μηχανικό ερέθισμα ικανό να προκαλέσει μια ευαίσθητη μορφολογική και λειτουργική διαφοροποίηση · με άλλα λόγια, τα κύτταρα αρχίζουν, έστω και αργά, να διαφοροποιούνται σε οργανωμένους ιστούς. Συμπερασματικά, η ακινητοποίηση των καλλιεργειών μπορεί να ευνοήσει την παραγωγή δευτερογενών ενώσεων.
Άλλα άρθρα με θέμα "Βιοτεχνολογία: τύποι βιοαντιδραστήρων και εφαρμογές τους"
- Βιοτεχνολογία: βιοαντιδραστήρες και σύνθεση δραστικών συστατικών
- Φαρμακογνωσία
- Βιοτεχνολογία: παράγοντες που επηρεάζουν την παραγωγή ενεργών συστατικών