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Beyond the Value—为成功的生物工艺提供优质的“种子”
人阅读 发布时间：2020-06-16 13:59
虽然在大多数生物工艺中已经确定种子发酵罐阶段监测和控制的条件，但最初在摇瓶中进行接种前的“种子”培养的这个过程往往被忽略。特别是对于代谢调节复杂或形态变异的生物质，使用次优甚至不佳的接种物会使生物过程结果严重恶化。制备最优接种物在滞后时间、生长动力学、生产率和防止污染方面对任何生物过程的成功都极为重要。 在发酵过程的多个接种步骤中，从摇瓶到多个种子发酵罐培养原料再到最终发酵罐生产，都需根据表1中列出的条件让每个接种物保持高质量和完整性。
以酿酒酵母生产乙醇的过程为例，我们提出了一种利用自动接种、条件控制和在线监测技术，分别是 Aquila Biolabs 的 LIS 系统,Eppendorf 可程序化控制的摇床Innova S44i 以及 CGQ 系统在摇瓶中优化培养接种物的综合方法，生成可再生的优质“种子”，并可根据操作人员需求灵活调整收取时间。
使用以上所述摇瓶最优接种物制备综合方法，不仅提高了接种物的生产率和质量，收取时间也可按照操作人员需求，通过设置预处理阶段的时间长度加以调整。由于预处理的低温和预处理培养基中缺乏促进生长的碳源，细胞可以在轻微搅拌下于LIS 盒内保存多个小时，而不会在注入新鲜培养基后对培养产生负面影响。如图2 所示，不管预处理期长度如何，生长速率曲线均无明显差别。通过InnovaS44i 和生长条件参数以及LIS 注入时间进行编程设置，获得最佳种子接种时间，将晚上和周末转为制备最优接种物的高效时间，然后可在上午或者在发酵罐准备好接种时收取。
Eppendorf首次在摇瓶培养“种子”这个早期阶段，实现了生物过程水平的监测和控制，到目前为止，该水平也只有在后期搅拌罐式生物反应器中才能实现。（点击下载白皮书：《利用自动接种、条件控制和在线监测技术，优化在摇瓶中进行生物反应器接种物的制备》
该系统中，进行编程化、精确培养条件控制的核心设备就是 Eppendorf InnovaS44i 恒温摇床。
Eppenodrf Innova S44i 恒温摇床，最多可三台叠放
> 可预设多步骤程序，根据培养需求自动调节控制温度和转速参数，无需手动干预
> 兼容自动补料与生物质监测系统（如：Aquila Biolabs 的 CGQ 系统）
通量更大！摇瓶承载量是市场同类产品的2倍！
Innova S44i的摇床板、驱动装置和培养腔体针对高通量和高负载性能进行了优化，以最大限度挖掘您实验室的运行潜能。如果摇瓶容量对您至关重要，请参考图3来直观了解Innova S44i恒温摇床的承载优势，以满足您的应用需求。
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目前，通过微生物表达DNA和蛋白质的工艺方案已经证实在特殊摇瓶中，当振荡转速高达400转/分钟时可达到最高表达量。相比市场上的同类产品，Innova S44i可以在最大负载条件下，全天候24小时不间断维持这个转速，这使得它成为蛋白质表达和生产的真正主力。采用三层叠放的Innova S44i恒温摇床可进一步提高产量。因为Eppendorf最新研发的X-Drive摇床驱动可确保最高层的S44i恒温摇床仍可按照400 rpm转速运行，无需降速保护。
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