Xov Xwm - Kev Saib Xyuas Cov Pa oxygen Uas Yaj Hauv Cov Txheej Txheem Fermentation Bio Pharmaceutical

Cov Pa Oxygen Uas Yaj Lawm Yog Dab Tsi?

Cov pa oxygen yaj (DO) yog hais txog cov pa oxygen molecular (O_₂) uas yaj hauv dej. Nws txawv ntawm cov pa oxygen uas muaj nyob hauv cov dej molecules (H_₂O), vim nws muaj nyob hauv dej hauv daim ntawv ntawm cov pa oxygen ywj pheej, los ntawm huab cua lossis tsim los ntawm photosynthesis los ntawm cov nroj tsuag hauv dej. Qhov concentration ntawm DO yog cuam tshuam los ntawm ntau yam, suav nrog qhov kub thiab txias, salinity, dej ntws, thiab cov haujlwm biological. Yog li ntawd, nws ua haujlwm ua qhov qhia tseem ceeb rau kev ntsuam xyuas kev noj qab haus huv thiab kev ua qias tuaj ntawm cov chaw nyob hauv dej.

Cov pa oxygen uas yaj ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev txhawb nqa cov kab mob metabolism, cuam tshuam rau kev ua pa ntawm tes, kev loj hlob, thiab kev tsim cov khoom metabolic. Txawm li cas los xij, cov pa oxygen uas yaj ntau dua tsis yog ib txwm muaj txiaj ntsig. Cov pa oxygen ntau dhau yuav ua rau muaj kev hloov pauv ntxiv ntawm cov khoom uas tau sau thiab ua rau muaj kev tsis haum tshuaj. Cov theem DO zoo tshaj plaws sib txawv ntawm ntau hom kab mob sib txawv. Piv txwv li, thaum lub sijhawm biosynthesis ntawm penicillin, DO feem ntau khaws cia ntawm kwv yees li 30% huab cua saturation. Yog tias DO poob rau xoom thiab tseem nyob ntawm qib ntawd rau tsib feeb, kev tsim cov khoom tuaj yeem raug cuam tshuam loj heev. Yog tias qhov xwm txheej no tseem nyob rau 20 feeb, kev puas tsuaj uas tsis tuaj yeem rov qab tau yuav tshwm sim.

Tam sim no, cov ntsuas DO feem ntau siv tsuas yog ntsuas qhov sib piv ntawm huab cua saturation, es tsis yog qhov concentration ntawm cov pa oxygen yaj. Tom qab sterilization ntawm cov kab lis kev cai, aeration thiab do ua kom txog thaum lub sensor nyeem ruaj khov, thaum ntawd tus nqi tau teeb tsa rau 100% huab cua saturation. Kev ntsuas tom qab thaum lub sijhawm fermentation yog raws li qhov siv no. Cov nqi DO kiag li tsis tuaj yeem txiav txim siab siv cov ntsuas tus qauv thiab xav tau cov txheej txheem siab dua, xws li polarography. Txawm li cas los xij, kev ntsuas huab cua saturation feem ntau txaus rau kev saib xyuas thiab tswj cov txheej txheem fermentation.

Hauv lub tshuab fermenter, cov qib DO tuaj yeem sib txawv ntawm ntau thaj chaw sib txawv. Txawm tias thaum nyeem tau ruaj khov ntawm ib qho taw tes, kev hloov pauv tseem tuaj yeem tshwm sim hauv qee cov kab lis kev cai. Cov tshuab fermenter loj dua feem ntau qhia txog kev hloov pauv ntau dua hauv cov qib DO, uas tuaj yeem cuam tshuam rau kev loj hlob thiab kev tsim khoom ntawm cov kab mob. Cov pov thawj ntawm kev sim tau qhia tias, txawm hais tias qib DO nruab nrab yuav yog 30%, kev ua haujlwm fermentation nyob rau hauv cov xwm txheej hloov pauv yog qis dua li nyob rau hauv cov xwm txheej ruaj khov. Yog li ntawd, hauv kev nce qib ntawm cov tshuab fermenter - dhau ntawm kev xav txog geometric thiab lub zog zoo sib xws - txo qis qhov sib txawv ntawm DO tseem yog lub hom phiaj tseem ceeb ntawm kev tshawb fawb.

Vim li cas Kev Soj Ntsuam Cov Pa oxygen Yaj Yog Qhov Tseem Ceeb Hauv Kev Ua Tshuaj Biopharmaceutical Fermentation?

1. Txhawm rau kom muaj qhov chaw loj hlob zoo tshaj plaws rau cov kab mob me me lossis cov hlwb
Feem ntau, kev ua kom cov kua qaub ncaug hauv kev lag luam muaj cov kab mob me me uas ua haujlwm hauv lub cev, xws li Escherichia coli thiab cov poov xab, lossis cov hlwb ntawm cov tsiaj txhu, xws li cov hlwb ntawm Chinese Hamster Ovary (CHO). Cov hlwb no ua haujlwm ua "cov neeg ua haujlwm" hauv lub cev ua kom cov kua qaub ncaug tawm, xav tau cov pa oxygen rau kev ua pa thiab kev ua haujlwm ntawm lub cev. Cov pa oxygen ua haujlwm ua tus txais hluav taws xob kawg hauv kev ua pa, ua rau muaj zog hauv daim ntawv ntawm ATP. Kev tsis muaj pa oxygen txaus tuaj yeem ua rau cov hlwb tuag tes tuag taw, tsis loj hlob, lossis txawm tias cov hlwb tuag, thaum kawg ua rau kev ua kom cov kua qaub ncaug tsis ua haujlwm. Kev saib xyuas cov qib DO ua kom ntseeg tau tias cov pa oxygen tseem nyob hauv qhov zoo tshaj plaws rau kev loj hlob ntawm cov hlwb thiab kev muaj sia nyob.

2. Txhawm rau kom ntseeg tau tias cov khoom lag luam tau ua tiav zoo
Lub hom phiaj ntawm kev ua biopharmaceutical fermentation tsis yog tsuas yog txhawb kev loj hlob ntawm cov cell xwb tab sis kuj pab txhawb kev tsim cov khoom lag luam uas xav tau, xws li insulin, monoclonal antibodies, tshuaj tiv thaiv kab mob, thiab enzymes. Cov biosynthetic pathways no feem ntau xav tau lub zog ntau, feem ntau yog los ntawm kev ua pa aerobic. Tsis tas li ntawd, ntau lub enzymatic systems uas koom nrog kev tsim cov khoom lag luam nyob ntawm oxygen. Kev tsis txaus oxygen tuaj yeem cuam tshuam lossis txo qhov ua tau zoo ntawm cov kev no.

Ntxiv mus, cov theem DO ua haujlwm ua lub cim tswj hwm. Ob qho tib si siab dhau thiab qis dhau ntawm DO concentration tuaj yeem:
- Hloov cov txheej txheem metabolic hauv lub cev, piv txwv li, hloov ntawm kev ua pa aerobic mus rau kev ua kom tsis muaj zog anaerobic.
- Ua rau cov kev ntxhov siab ntawm lub hlwb, ua rau muaj cov khoom tsis zoo uas tsis xav tau.
- Cuam tshuam rau cov qib kev qhia tawm ntawm cov protein exogenous.

Los ntawm kev tswj cov qib DO kom meej ntawm ntau theem ntawm kev fermentation, nws muaj peev xwm coj cov metabolism hauv cellular mus rau qhov siab tshaj plaws ntawm cov khoom tsim tawm, yog li ua tiav qhov ceev thiab siab fermentation.

Kev Taw Qhia Txog Daim Ntawv Qhia Txog Dej Rau Bio Pharmaceuticals

3. Tiv Thaiv Kev Tsis Txaus Oxygen Los Yog Ntau Dhau
Kev tsis muaj oxygen (hypoxia) tuaj yeem ua rau muaj kev phiv loj heev:
- Kev loj hlob ntawm cov cell thiab kev tsim cov khoom lag luam nres.
- Kev ua haujlwm ntawm lub cev hloov mus rau txoj kev anaerobic, ua rau muaj kev sib sau ua ke ntawm cov organic acids xws li lactic acid thiab acetic acid, uas txo qis pH ntawm cov kab lis kev cai thiab tej zaum yuav lom cov hlwb.
- Kev mob hypoxia ntev tuaj yeem ua rau muaj kev puas tsuaj uas tsis rov qab los, thiab kev rov zoo tsis tiav txawm tias tom qab tau txais cov pa oxygen rov qab los.

Cov pa oxygen ntau dhau (supersaturation) kuj muaj kev pheej hmoo:
- Nws tuaj yeem ua rau muaj kev ntxhov siab oxidative thiab kev tsim cov tshuaj reactive oxygen (ROS), uas ua rau lub cell membranes thiab biomolecules puas tsuaj.
- Kev ua pa thiab kev co ntau dhau ua rau kev siv hluav taws xob thiab cov nqi ua haujlwm nce ntxiv, ua rau muaj kev pov tseg cov peev txheej tsis tsim nyog.

4. Ua ib qho tseem ceeb rau kev soj ntsuam tiag tiag thiab kev tswj cov lus tawm tswv yim

DO yog ib qho parameter uas qhia txog lub sijhawm tiag tiag, txuas ntxiv mus, thiab ua tiav tag nrho uas qhia txog cov xwm txheej sab hauv ntawm lub kaw lus fermentation. Kev hloov pauv ntawm cov qib DO tuaj yeem qhia txog ntau yam kev ua haujlwm thiab kev ua haujlwm:
- Kev loj hlob sai ntawm cov cell ua rau kev siv oxygen ntau ntxiv, ua rau cov qib DO txo qis.
- Kev puas tsuaj ntawm cov substrate lossis kev txwv tsis pub ua rau cov metabolism qeeb, txo cov pa oxygen siv thiab ua rau DO theem nce siab.
- Kev kis kab mob los ntawm cov kab mob txawv teb chaws hloov pauv tus qauv siv oxygen, ua rau muaj kev hloov pauv DO tsis zoo thiab ua lub cim ceeb toom thaum ntxov.
- Cov khoom siv ua haujlwm tsis zoo, xws li lub tshuab nplawm tsis ua haujlwm, cov yeeb nkab cua nkag, lossis cov lim dej qias neeg, kuj tseem tuaj yeem ua rau muaj tus cwj pwm DO tsis zoo.

Los ntawm kev koom ua ke lub sijhawm tiag tiag DO saib xyuas rau hauv lub kaw lus tswj kev tawm tswv yim tsis siv neeg, kev tswj hwm meej ntawm cov qib DO tuaj yeem ua tiav los ntawm kev hloov kho dynamic ntawm cov kev teeb tsa hauv qab no:
- Kev sib xyaw ceev: Kev nce qhov ceev ua rau cov pa roj thiab kua sib cuag zoo dua los ntawm kev rhuav cov npuas dej, yog li ua kom kev hloov pauv oxygen zoo dua. Qhov no yog txoj kev siv ntau tshaj plaws thiab zoo tshaj plaws.
- Tus nqi ntawm kev ua pa: Kho qhov nrawm lossis cov khoom sib xyaw ntawm cov pa nkag (piv txwv li, nce qhov feem pua ntawm huab cua lossis cov pa oxygen ntshiab).
- Lub siab ntawm lub tank: Kev nce siab ua rau lub siab ntawm cov pa oxygen nce ntxiv, yog li ua rau kom yaj tau zoo dua.
- Kub: Qhov txo qhov kub ua rau cov pa oxygen yaj ntau ntxiv hauv cov kab lis kev cai.

Cov lus qhia txog cov khoom lag luam ntawm BOQU rau kev saib xyuas online ntawm kev ua kom lub cev zom zaub mov: