Beskrivelse

Shake Flasks – mer enn bare fyllingsvolum

Ristekulturer dyrkes i spesielle kar, også kjent som Erlenmeyer-kolber. I motsetning til andre laboratoriekar har ristekolber en karakteristisk form som gjør det mulig å riste godt uten å søle væske. Les mer om forskjeller i design og materiale og hvordan det påvirker luftingen.

Bildekilde: Kitch Bain/shutterstock.com

Ristebioreaktorer – også kalt Erlenmeyer-kolber eller bare ristekolber – ble introdusert i begynnelsen av forrige århundre. Med en kapasitet fra 25 ml til 5 liter gir de fleksibilitet til et bredt spekter av eksperimentelle formål, fra screening og ekspansjon til mediedesign og tidlig prosessutvikling. De er rimelige i pris og egner seg til dyrking av bakterier, gjær og sopp, samt plante- og dyreceller i suspensjon. Selv om ristekolber ikke krever spesiell opplæring for å håndtere dem, er det visse ting man må ta hensyn til for å oppnå effektiv dyrking, og det finnes ulike typer kar som passer til ulike bruksområder.

Kolbemateriale – glass eller plast
Kolber er tilgjengelige i enten glass eller plast. For klassiske mikrobiologiske anvendelser er Erlenmeyer-kolber av autoklaverbart glass i de fleste tilfeller egnet. Også når oksygenoverføring er kritisk, kan det være fordelaktig å jobbe med glass, ettersom glass som hydrofilt materiale støtter dannelsen av væskefilmen som er ansvarlig for oksygenoverføringen. Til sammenligning er plast, hvis det ikke er spesielt behandlet, hydrofobt [1]. Når kontaminering er viktig, f.eks. ved håndtering av sensitive kulturer eller produksjonstrinn, er sterile engangsflasker med 0,2 µm filterventilerte lokk svært praktiske og sikre. Det finnes ulike plastmaterialer på markedet, avhengig av bruksområde og personlige preferanser. Fra svært motstandsdyktig polypropylen (PP) for mikrobiologiske bruksområder til optisk gjennomsiktige materialer som polykarbonat (PC) eller polyetylentereftalatglykol (PETG), med fokus på dyrking av pattedyrceller.

Kolbedesign – spesielle former og baffler
Målet med å riste kulturer er å øke luftingen og tilgjengeligheten til næringsstoffene og å forhindre sedimentering. Den typiske Erlenmeyer-kolben har en konisk kropp med en bredere bunn og en sylindrisk hals. Det finnes en rekke forskjellige kolber, med bred eller smal hals, med eller uten baffler. Det finnes spesialdesign for å forbedre gassutvekslingen ytterligere, som Fernbach-kolben med stort volum og bredere bunn, noe som gir et større område for oksygenoverføring, eller engangskolbene Ultra Yield™ og Optimum Growth Flasks™ med optimalisert form for å maksimere forholdet mellom overflate og volum [2].

Bafflet versus ikke-bafflet: I ikke-bafflede kolber genereres en jevn, regelmessig, virvlende væskestrøm med en veldefinert og forutsigbar geometri [2]. I kolber med baffler blir denne virvelstrømmen derimot forstyrret med hensikt ved å implementere definerte hulrom i bunnområdet. Denne “bryte virvelen”-designen forbedrer luftingen av kulturen og kan være fordelaktig å bruke når kulturens oksygenbehov er høyt. I tillegg til å gi bedre lufting, kan kolber med baffler også være nyttige ved håndtering av tyktflytende kulturer, f.eks. filamentøse sopper, for å forhindre at sporene samler seg eller at kulturen pelleteres [3]. På den annen side er det større risiko for skumdannelse, noe som kan hindre oksygenoverføringen. Kolber med baffler gir også betydelig mer varierende resultater enn kolber uten baffler på grunn av den brå avbrytelsen av virvelen og den mer kaotiske strømningsatferden [2].

Labteam_Shake-flasker-mer-enn-bare-å-fylle-volum

Erlenmeyer-kolber med (a) bred hals (b) smal hals (c) uten ledeplate (d) med ledeplate (e) Fernbach-kolbe

Flaskelokk – fra tradisjonelle bomullslokk til ventilerte lokk.
For å hindre kontaminering av kulturene finnes det ulike lukkemekanismer for kolber. Tilslutningen skal forhindre kontaminering, men må samtidig sørge for tilstrekkelig lufting av kulturene. Det finnes alt fra tradisjonelle propper, over metallhetter og silikonsvamp til filterhetter til engangsbruk. Oksygenoverføringshastigheten gjennom lukkingen avhenger av diffusjonskoeffisienten for oksygen i materialet, bredden på halsåpningen og proppens dybde [1]. Hvis kontaminering er et problem, bør bomullspropper unngås, da søl (f.eks. ved bruk av flasker med baffler) eller kondensdamp kan fukte bomullen og føre til krysskontaminering. Fukting av flaskelukkingen bør generelt unngås, ikke bare for å redusere krysskontaminering, men også for ikke å redusere gasspermeabiliteten. Dette gjelder også for ikke-hydrofobe filtermaterialer, som også kan suge opp fuktighet. Samme type lukkemekanisme bør velges for parallelle forsøk for å unngå forskjeller i gassoverføringshastighet.

Hvilke fyllingsvolumer anbefales?
Jo større behov kulturen har for lufting, desto lavere fyllingsvolum skal velges. Som en tommelfingerregel bør en fylling på 1/5 av den nominelle kolbekapasiteten ikke overskrides for mikrobielle kulturer, f.eks. 100 ml for en Erlenmeyer-kolbe på 500 ml. Hvis det er behov for maksimal oksygenoverføring, f.eks. ved lange fermenteringer av svært oksygenkrevende stammer, bør fyllingsvolumet reduseres til så lite som 10 %, og rotasjonshastigheten økes så mye som kulturens motstand mot skjærspenning tillater. For skjærfølsomme pattedyrkulturer er det vanlig med høyere fyllingsvolumer på 30-40 % med lavere ristehastigheter ≤ 150 o/min. I løpet av de siste årene har det blitt utviklet spesifikke kolbetyper for protein- eller plasmidekspresjon med høyt utbytte, som de ovennevnte Ultra Yield™ og Optimum Growth Flasks™, som begge har et optimalisert forhold mellom overflate og volum og baffler i bunnen for bedre oksygenoverføring, noe som gir høyere fyllingsvolum [2].

LEASING / LEIE / AVBETALING

Vårt samarbeid med Svea gjør at du raskt og enkelt kan få et forslag til finansiering som passer dine behov Finansiering opp til 100 %. Du slipper å binde opp kapitalen din. Les mer om leasing og forsikring.

Invester i riktig utstyr nå, for å sikre konkurranseevne, kapasitet og tilgang til viktig utstyr. Utstyret som sikkerhet for finansieringen.

Kontakt oss i dag for et tilbud!