Актуальность применения культур клеток в различных областях биологии, медицины и сельского хозяйства

16. Специфические особенности работы с ферментерами. Хемостаты и турбидостаты.
Всю совокупность операций по подготовке оборудования и коммуникаций с целью создания в них асептических условий можно разделить на два важнейших процесса: стерилизация внутренних полостей и герметизация всех элементов и узлов.
Культивирование по принципу хемостата – автоматическое культивирование, которое определяется скоростью разбавления, та скорость с которой подаётся субстрат. Скорость разбавления должна соответствовать скорости получения продукта. При хемостатном культивировании саморегулированная система возникает из-за: если первоначальное поступление свежей питательной среды и вымывание биомассы превышает скорость деления клеток; увеличивающая популяция начинает активнее выедать субстрат, что приводит к торможению роста культуры. Конечным итогом этих процессов является установление равновесия между скоростью роста культуры и её разбавлением. Биореактор работающий в таком режиме называется хемостатом.
Хемостатные биореакторы включают следующие конструктивные элементы: ферментер, оснащенный устройствами перемешивания и аэрирования среды, с-мой теплообмена; устройство подачи питательной среды; выпускное приспособление для оттока культуральной жидкости; систему контроля скорости протока среды, основанную на поддержании в режиме автоматического регулирования постоянного уровня или массы (объема) жидкости в емкостном аппарате.
Турбидостатные реакторы отличаются от хемостатных системой контроля скорости протока среды. Наиболее распространен контроль концентрации биомассы в реакторе, основанный на измерении светорассеяния культуральной жидкости на выходе из аппарата с помощью фотоэлемента. Также концентрация клеток может оцениваться по косвенным параметрам: рН, титруемой кислотности, убыли концентрации субстрата, приросту концентрации специфических метаболитов.
Хемостатные и турбидостатные биореакторы используют при различных скоростях разбавления среды, роста клеток. Хемостатный режим культивирования эффективен при малых скоростях протока, когда концентрация клеток незначительно изменяется даже при относительно больших перепадах концентрации в среде лимитируемого субстрата. Турбидостатный режим применяют при высоких скоростях разбавления, когда происходит резкое изменение концентрации клеток в среде в ответ на изменение скорости протока жидкости через биореактор.
Турбидостатный метод культивирования применяют для селекции быстрорастущих видов, получения штаммов, устойчивых к антибиотикам.
Виды систем хемостат: 1.оксистат (уровень кислорода в среде), 2.нутристат (концентрация питательного субстрата), 3.термостат (поддержание температурного режима), 4. pH- стат.