Outil de calcul de livraison d'oxygène maximum

L'oxygène est un substrat essentiel dans les cultures aérobies, influençant directement la croissance cellulaire, la productivité et l'activité métabolique. Cependant, en raison de sa solubilité limitée dans les solutions aqueuses, un approvisionnement continu et efficace en oxygène est essentiel pour maintenir des performances de culture optimales. Cela rend nécessaire de comprendre et de contrôler leCapacité maximale de transfert d'oxygène (OTRmax)Dans un bioréacteur ou un système de secousse.

Qu'est-ce que OTRmax?

OTRmax (taux de transfert d'oxygène maximum)Fait référence à la vitesse la plus élevée possible à laquelle l'oxygène peut transférer de la phase gazeuse à la phase liquide dans un système donné-généralement un flacon à secousses ou un bioréacteur. Elle est généralement exprimée en milligrammes ou millimoles d'oxygène par litre par heure (par exemple, mg/L/h ou mmol/L/h).

Une fois que l'oxygène gazeux se dissout dans le milieu de culture, il devient disponible pour la respiration microbienne ou cellulaire. La vitesse à laquelle les cellules consomment cet oxygène dissous est appeléeTaux d'absorption d'oxygène (NOTRE). Si le NOTRE dépasse l'OTRmax, la culture entre dans un état limité en oxygène, où la disponibilité en oxygène devient un goulot d'étranglement pour la croissance et le métabolisme. Ce phénomène peut avoir un impact négatif sur la productivité et la viabilité cellulaire.

Pourquoi OTRmax est-il important?

Le maintien d'un OTRmax qui dépasse la demande en oxygène de la culture est essentiel pour un développement de processus réussi dans:

• Production pharmaceutique

• Applications biotechnologiques

• Recherche sur les aliments et la fermentation

• R & D académique et industrielle

Comprendre l'OTRmax de votre système vous permet de:

• Prévoir et éviter la limitation de l'oxygène

• Optimisez les conditions de secousse ou d'aération

• Comparer les performances des médias

• Processus à échelle plus efficace

Comment calculer OTRmax

Un modèle largement accepté proposé parMeier et coll. (2016)Fournit une méthode pratique pour calculer OTRmax dans les systèmes de flasques à secousses. Le modèle prend en compte plusieurs paramètres clés:

1. Osmolalité de la solution

2. Fréquence de secousse (rpm)

3. Volume de culture

4. Diamètre secouant orbital

5. Diamètre du flacon

6. Pression ambiante (pR), généralement 1 bar

7. Fraction mole d'oxygène dans l'air (yO2), généralement 0.21

Cette équation permet aux chercheurs d'estimer OTRmax dans diverses conditions de culture et formulations médiatiques.

Exemple: CHO Culture cellulaire

Considérons un exemple en utilisantHamster Chinois Ovaire (CHO)Cellules:

• Flasque: flacon de 250 mL

• Moyen: ProCHO™5

• Volume: 40 mL

• Secousse: 150 rpm, diamètre orbital de 50mm

Dans ces conditions, leOTRmax = 10.5 mmol/L/h.

Maintenant, si l'utilisateur passe àExpiCHO™Moyen de production stableAvec un volume réduit de 30 mL et une osmolalité inférieure (de 0.350 à 0.295 Osmol/kg), leOTRmax augmente à 13.3 mmol/L/h. Cela illustre comment la composition des médias et le volume de culture peuvent affecter de manière significative la capacité de transfert d'oxygène.

Simplifiez les calculs OTRmax

Pour aider les utilisateurs à optimiser leurs cultures, nous fournissons unMini-programme pratique calculatrice OTRmaxSur notre site web. Entrez simplement vos paramètres de culture spécifiques pour recevoir des estimations précises d'OTRmax dans diverses conditions.