مرة واحدة في مرحلة النمو الثابتة ، يتم اتخاذ الإجراء على مستويين: نوع المفاعل الحيوي وتكوين / حالة وسط الثقافة. تسمح لنا المعلمة الأولى بمعايرة المحصول نحو الإنتاج المناسب للمكونات النشطة. اعتمادًا على نوع المفاعل الحيوي وظروف النمو التي يفرضها ذلك ، يتم تمييز ما يلي:
- المفاعلات الحيوية ذات الحلقة المغلقة: تنمو خلايا اللقاح حتى يتم الوصول إلى المرحلة الثابتة من النمو ، ويظل الوسط دائمًا كما هو ويظل النظام مغلقًا ؛ وبهذه الطريقة تبدأ الخلايا من تلقاء نفسها في إنتاج مستقلبات ثانوية ، لأنها تستشعر كيف عنصر الإجهاد الكافي هو نقص أحد العناصر الغذائية الخاصة بها ، حيث يتم الاحتفاظ بالخلايا في نظام مغلق لإنتاج مستقلبات ثانوية لفترة زمنية محددة تتراوح من بضعة أيام إلى أسبوع كامل - 15 يومًا ؛ بعد هذا الوقت ، يتم فتح النظام واستخراج المستقلبات الثانوية من الوسط ومن الخلايا (تظل بعض المستقلبات محاصرة في الفجوة بينما يتم إطلاق البعض الآخر في البيئة).
- المفاعلات الحيوية ذات الدورة شبه المستمرة: دورة تتكيف مع تلك الأنواع من المحاصيل التي تحتاج إلى عناصر ضغط إضافية ، بالإضافة إلى نقص عوامل التغذية ونمو التربة. يطلق عليه شبه مستمر لأنه بالفعل في منتصف النمو الأسي تبدأ الخلايا في إنتاج مستقلبات ثانوية ؛ ربما يكون هذا بسبب تغيير في وسط الاستزراع ، على سبيل المثال بسبب البثق الهائل لمخلفات هدم ثانوية ، سامة للخلايا وبالتالي عنصر من عناصر الإجهاد. عند هذه النقطة ، يتم أخذ 50٪ من كتلة الخلية من المفاعل الحيوي ، مع 50٪ من وسط المزرعة ؛ ثم يتم استخلاص المكونات النشطة المختلفة من هذه العينة.
تتم إضافة قسامة مكافئة من الوسيط الجديد إلى المفاعل الحيوي حيث يتم احتواء النسبة المئوية المتبقية من الخلايا ووسط المزرعة ، وذلك للسماح للخلايا باستئناف مرحلة النمو الأسي من الوقت صفر. في هذه الحالة ، يتم فتح النظام عندما يتم فتح الخلايا لا تزال في المرحلة الأسية. يُعرَّف المفاعل الحيوي بأنه "شبه مستمر" لأنه يتم استخلاص كميات صغيرة ولكن كافية من المكونات النشطة منه على فترات منتظمة.
يتم اختيار نظام النمو المغلق أو شبه المستمر على أساس القدرة الإنتاجية لنوع الخلية ، فهناك خلايا تنتج المزيد من المستقلبات بنظام نمو معين بدلاً من نظام آخر.
- المفاعلات الحيوية ذات الدورة المستمرة: هي الأكثر استخدامًا والأكثر حداثة وهندسة. أنها تسمح للمحصول بالوصول إلى مرحلة النمو الثابتة ؛ عند هذه النقطة ، تؤخذ قسامات صغيرة جدًا من الخلايا والوسط في سلسلة متصلة على فترات منتظمة وقريبة من الوقت ؛ يسمح السحب الصغير للكالس بتجديد نفس العدد من الخلايا التي تمت إزالتها ، بينما يتم استبدال الوسيط المُجمع بواحدة جديدة. وبهذه الطريقة يتم الحفاظ على توازن الخلايا في خيط إنتاج المكونات النشطة ؛ خيط يمثل التحسين من حيث جودة وكمية إنتاج المكونات النشطة. تتم مراقبة هذه العينات المستمرة والمتواصلة ، بالإضافة إلى إضافة تربة جديدة ، بطريقة آلية عن طريق الكيموستات و تربوستات الكيموستات. عندما لا تكون هذه كافية ، يتدخل الجهاز عن طريق إدخال الوسائل التصحيحية. من ناحية أخرى ، تقيس المحركات التوربينية الكثافة الضوئية للثقافة ، والتي تتناسب طرديًا مع كمية الخلايا ؛ عندما يصل هذا إلى الحد الأقصى لقيمة العتبة ، يتم أخذ كمية صغيرة ، وبعد ذلك تخضع لاستخراج المكونات النشطة.
- المفاعلات الحيوية الخلوية الثابتة: طريقة مشابهة لنوع الحلقة المغلقة ، ولكنها تختلف عندما يتم ، بمجرد التأكد من قدرة مزرعة الخلية على إنتاج مستقلبات ثانوية ، يتم إدخال مركبات جلتنة أو دعامات صلبة في المفاعل الحيوي ، والذي يظل مغلقًا. تسمح هذه الدعامات بأن تصبح مزرعة المعلق مستنبتًا صلبًا دائمًا داخل مفاعل حيوي ، حيث تكون الخلايا في شكل مجاميع دقيقة على قدم المساواة مع وسط المزرعة ، وبالتالي فهي حساسة بنفس القدر لمحفزات الوسط. بالنسبة لبعض الثقافات الخلوية التي تنتمي إلى نبات معين يمثل الدعم الصلب في الواقع حافزًا ميكانيكيًا قادرًا على إحداث تمايز مورفولوجي ووظيفي حساس ؛ وبعبارة أخرى ، تبدأ الخلايا ، وإن كان ببطء ، في التمايز إلى أنسجة منظمة ؛ يتوافق التمايز المورفولوجي / الفيزيولوجي الكلي أو المجهري في معظم الأوقات إلى التمايز الأيضي ، وفي الختام ، يمكن أن يساعد تجميد المحاصيل في إنتاج مركبات ثانوية.
مقالات أخرى عن "التكنولوجيا الحيوية: أنواع المفاعلات الحيوية وتطبيقاتها"
- التكنولوجيا الحيوية: المفاعلات الحيوية وتوليف المكونات النشطة
- العقاقير
- التكنولوجيا الحيوية: العوامل التي تؤثر على إنتاج المكونات النشطة
.jpg)
