Kun kasvu on paikallaan, toimenpiteet toteutetaan kahdella tasolla: bioreaktorin tyyppi ja elatusaineen koostumus / tila. Ensimmäisen parametrin avulla voimme kalibroida sadon kohti riittävää aktiivisten ainesosien tuotantoa. Bioreaktorin tyypistä ja sen asettamista kasvuolosuhteista riippuen erotetaan seuraavat:
- Suljetun silmukan bioreaktorit: ymppisoluja kasvatetaan, kunnes kasvun kiinteä vaihe saavutetaan, väliaine pysyy aina samana ja järjestelmä pysyy suljettuna; tällä tavoin solut alkavat itse tuottaa sekundaarisia metaboliitteja, koska ne tuntevat riittävä stressitekijä on yhden ravintoaineen puute.Soluja pidetään suljetussa järjestelmässä tuottamaan toissijaisia metaboliitteja määrätyn ajan, joka vaihtelee muutamasta päivästä koko viikkoon - 15 päivää; tämän ajan kuluttua järjestelmä avataan ja toissijaiset metaboliitit uutetaan väliaineesta ja soluista (jotkut metaboliitit jäävät loukkuun vakuoliin, kun taas toiset vapautuvat ympäristöön).
- Puolijakautuvat bioreaktorit: sykli, joka on mukautettu sellaisiin viljelykasveihin, jotka tarvitsevat lisärasitusta, ravitsemuksellisten ja maaperän kasvutekijöiden puutteen lisäksi. Sitä kutsutaan puolijatkuvaksi, koska jo eksponentiaalisen kasvun keskellä solut alkavat tuottaa sekundaarisia metaboliitteja; tämä johtuu luultavasti viljelyalustan muutoksesta, esimerkiksi soluille myrkyllisen ja siten stressin aiheuttavan sekundaarisen kataboliitin massiivisen puristamisen vuoksi. Tässä vaiheessa 50% solumassasta otetaan bioreaktorista ja 50% viljelyväliainetta; eri näytteestä uutetaan sitten eri vaikuttavat aineet.
Vastaava alikvootti uutta väliainetta lisätään bioreaktoriin, jossa jäljellä oleva prosenttiosuus soluja ja elatusaine on, jotta solut voivat jatkaa eksponentiaalista kasvuvaihetta nollasta. Tässä tapauksessa järjestelmä avataan, kun solut ovat edelleen eksponentiaalivaiheessa Bioreaktori on määritelty "puolijatkuvaksi", koska siitä uutetaan pieniä, mutta riittäviä määriä aktiivisia ainesosia säännöllisin väliajoin.
Suljettu tai osittain jatkuva kasvujärjestelmä valitaan solutyypin tuotantokapasiteetin perusteella, ja on olemassa soluja, jotka tuottavat enemmän metaboliitteja tietyn kasvujärjestelmän sijasta toisen kanssa.
- Jatkuva sykli bioreaktorit: ne ovat eniten käytettyjä, moderneimpia ja suunniteltuja. Niiden avulla sato voi saavuttaa kiinteän kasvuvaiheen; tässä vaiheessa hyvin pieniä solun ja väliaineen alikvootteja otetaan jatkuvatoimisesti säännöllisin väliajoin; pieni vetäytyminen sallii kalluksen regeneroida saman määrän poistettuja soluja, kun taas kerätty väliaine korvataan uudella. Tämä tarkoittaa aktiivisten ainesosien tuotannon laadun ja määrän optimointia. Tätä jatkuvaa ja jatkuvaa näytteenottoa sekä uuden maaperän lisäämistä valvotaan automaattisesti kemostaattien ja turbostaattien avulla. kun nämä eivät riitä, laitteet puuttuvat ottamalla käyttöön korjaavat välineet. Turbostaatit puolestaan mittaavat viljelmän optisen tiheyden, joka on suoraan verrannollinen solujen määrään; kun tämä saavuttaa maksimikynnysarvon, otetaan pieni määrä, jonka jälkeen uutetaan vaikuttavat aineet.
- Immobilisoidut solu-bioreaktorit: menetelmä, joka on samanlainen kuin suljetun silmukan tyyppi, mutta se eroaa toisistaan, kun kun soluviljelmän kyky tuottaa sekundaarisia metaboliitteja on varmistettu, hyytelöivät yhdisteet tai kiinteät kantajat viedään bioreaktoriin, joka pysyy suljettuna. Näiden tukien ansiosta suspensioviljelmästä voi tulla kiinteä viljely aina bioreaktorin sisällä, jossa solut ovat mikroaggregaattien muodossa, jotka ovat yhtä kosketuksessa viljelyalustan kanssa, joten ne ovat yhtä herkkiä väliaineen ärsykkeille. Kiinteä kantaja edustaa itse asiassa mekaanista ärsykettä, joka kykenee indusoimaan herkän morfologisen ja toiminnallisen erilaistumisen; toisin sanoen solut alkavat, vaikkakin hitaasti, erilaistua järjestäytyneiksi kudoksiksi; makro- tai mikroskooppinen morfo / fysiologinen erilaistuminen vastaa suurimman osan ajasta Yhteenvetona voidaan todeta, että viljelykasvien immobilisointi voi edistää sekundaaristen yhdisteiden tuotantoa.
Muut artikkelit aiheesta "Biotekniikka: bioreaktorityypit ja niiden sovellukset"
- Biotekniikka: bioreaktorit ja aktiivisten ainesosien synteesi
- Farmakognosia
- Biotekniikka: vaikuttavien aineiden tuotantoon vaikuttavat tekijät
