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방법 논문

세포 생존에 박테리아와 그 영향의 동결 건조 공법

23.8K 조회수

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DOI:

10.3791/4058

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2013년 8월 3일

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이 논문에서

요약

동결 건조는 종종 실행 가능한 세균 세포의 건조 제품을 얻을 수있는 쉽고 편리한 방법입니다. 프로세스의 문제는 세포의 생존이다. 여기에 우리가 세부 동결 건조하는 동안 세포의 생존을 사용 제형의 특성에 의해 영향을하는 방법을 조사하는 절차입니다.

초록

휴대 물을 가역적으로 저장을 촉진하기 위하여 미생물을 불 활성화 제거 할 수 있습니다. 제거 하나의 방법은 부드러운 탈수 방법으로 간주됩니다 동결 건조입니다. 건조하는 동안 세포의 생존을 촉진, 세포는 종종 미리 공식화된다. 제제는 세포를 내장하고 동결 건조하는 동안 세포에 부과되는 각종 유해한 스트레스에서 그들을 보호하는 매트릭스를 형성한다. 우리는 여기에서 동결 건조 후 세포의 생존율을 평가하는 일반적인 방법을 제시하고 우리는 네 가지 공식으로 얻은 결과를 비교하여 보여줍니다 이당류 자당, 폴리머 Ficoll PM400 파생 된 자당, 그리고 각각의 다당류 히드 록시 에틸 셀룰로오스 (HEC 박테리아의 두 가지 변종, P.) 및 히드 록시 프로필 메틸 셀룰로오스 (HPMC) 의 putida KT2440 및 A. chlorophenolicus A6. 이 작품에서 우리는 동결 건조 공법을 준비하는 방법과 mechan를 조사하는 방법을 보여줍니다시차 주사 열량계 (DSC), 표면 장력 측정, X-선 분석과 전자 현미경의 사용과 생존율에 해당 데이터를 관련 제제의 특성에 의해 재수 후 세포 생존의 ISMS. 고분자는 다양한 각도로 각각의 다당류 닮은 자당의 단량체 구조를 얻기 위해 선택되었다. 이 방법 설정을 사용하여 우리는 제제의 특정 물성 1 제어하는 경우 고분자 이당류로 효과적으로 세포의 생존을 지원할 수있는 것으로 나타났다.

프로토콜

1. P.의 재배 및 수확 의 putida

  1. P.의 식민지에 트립신 간장 국물 100 ㎖ (TSB)를 접종하여 모나스의 putida의 스타터 문화를 준비 의 putida 세포는 트립신 간장 국물 (TSA)로 보충 한천에서 배양. 130 rpm으로 설정 떨고 보드에 30 ° C에서 문화를 유지합니다.
  2. 7 시간 신선한 TSB-매체에 스타터 문화 동등한에서 주 문화의 최종 부피의 1 / 10로 나누어지는을 전송 한 후. 16 시간 동안 130 rpm으로 흔들어 보드에 30 ° C에서 세포를 유지합니다.
  3. 성장의 16 시간 후 세포는 실온에서 20 분 1,500 XG에서 세포 배양을 회전시켜 수확. 뜨는을 가만히 따르다 및 펠렛 성장 매체에 등장합니다 염화나트륨 용액에 세포를 다시 일시 중단하여 세포를 씻으십시오. 이 경우 150 mM의 염화나트륨 용액을 사용 하였다. , 세포는 다음 번 원심 분리하고 상층 액을 배합 매체에 세포를 현탁 전에 상층됩니다단계 3.2를 참조하십시오.

2. 다른 종의 재배

  1. 다른 박테리아 종의 프로토콜을 적응 재배 및 수확 과정은 그 종의 요구 사항에 따라 변....

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결과

표 1은 배합 성분에 대한 자료, 냉동 공법, 건조 시료의 구조와 배합 솔루션의 표면 장력 가열하는 동안 DSC에 의해 기록 된 열 이벤트를 표시합니다. 자당의 T g '는 -40 ° C 2, 3으로 결정되었으며, 20 % w / w 이하 자당 농도에서 감지하기 어려울 수 있습니다. -35에서 열 이벤트는 ° C 아마도 얼음 용해 2의 발병에 관련되어 있습니다. 결정 구조는 HEC와 HPMC 샘플에서 X-레이 감지도 (그림 2B 및 2C 참조) SEM에서 본 것은 염화나트륨의 일반적인 결정 양식을 중복.

그림 1A는 그람 음성 P.에 대한 생존 데이터를 보여줍니다 의 putida와 그람 양성 A. chlorophenolicus은 다른 당류 기반의 공식 공식화.......

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토론

본 연구의 동기는 동결 건조하는 동안 세포의 생존을 위해 중요 할 수있는 몇 가지 제형의 특성을 조사하는 것이었다. 고유의 건조 내성이 다른 종 사이에 차이가 있지만, 그림 1A, 다른 공식 지원 세포의 생존과 유사합니다 얼마나 잘 추세에 나와 있습니다. 그것은 자당과 Ficoll의 비교로 시작하는 정보입니다. 그것은 세포의 생존을 지원하는 제제의 핵심 요소 따라서는 건조 상태에있는 세포의 단백질과 세포막의 구조를 유지, 탈수시 물을 대체 할 수있는 배합 성분 (들)의 기능이라고 생각됩니다. 같은 다당류 전분 폴리머 5,11를하지 않는 반면, 같은 자당과 같은 이당류하지만 또한이 속성을 보여 트레할로스. 고분자 이당류와 같은 방식으로 막 지질과 상호 작용하기에 너무 큰 것으로 간주됩니다. 성공적으로 동결 건조에 중요한 다른 속성미생물의 ING는 동결 건조하는 동안 (예.가 비정질 고체) 유리화하는 지원 매트릭스의 기능입니다. 비정질 구조는 분리 된 세포를 보호하.......

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공개 사항

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

감사의 글

작업은 DOM 프로그램과 유럽 연합 (EU) 커뮤니티 FP7 프레임 워크 프로그램의 보조금 211,684 (BACSIN)를 통해 전략적 환경 연구를위한 스웨덴 재단 (MISTRA)에 의해 지원되었다. 우리는 개념 이야기를 돕는에 대한 X-선 분석과 L. 당나라 촬영에 도움 J. Engstrand 감사합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Ficoll PM 400GE-healthcare17-0300-10
HEC (Natrosol-M Pharm Grade)AshlandAshland 제공
HPMC (Methocel F4M)Dow웁살라 대학교 약학부 제공
SucroseSigma-AldrichS2395
NaClSigma-Aldrich71376
Tryptic Soy brothMerck105459
Tryptic Soy AgarMerck105458
Lyostar IIFTS KineticsN.A.
Pyris Diamond DSCPerkin-ElmerN.A.
Bruker AXS SMART CCD 1k DiffractometerBrukerN.A
Dual-beam FEI Strata DB235 FIB/SEMFEIN.A
Krüss 교육용 표면장력계KrüssN.A.

참고문헌

  1. Wessman, P., Mahlin, D., et al. Impact of matrix properties on the survival of freeze-dried bacteria. J. Sci. Food Agric. 91 (14), 2518-2528 (2011).
  2. Ablett, S., Izzard, M. J., et al. Differential Scanning....

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