औद्योगिक उत्पादन में Bioengineered कोशिकाओं के अल्ट्रासोनिक Lysis

बायोइंजीनियर बैक्टीरिया प्रजातियां जैसे ई कोलाई के साथ-साथ आनुवंशिक रूप से संशोधित स्तनधारी और पौधे सेल प्रकारों का उपयोग अणुओं को व्यक्त करने के लिए बायोटेक में व्यापक रूप से किया जाता है। इन संश्लेषित जैव-अणुओं को जारी करने के लिए, एक विश्वसनीय सेल व्यवधान तकनीक की आवश्यकता होती है। उच्च प्रदर्शन ultrasonication कुशल और विश्वसनीय सेल lysis के लिए एक सिद्ध विधि है – आसानी से बड़े throughputs के लिए स्केलेबल. Hielscher Ultrasonics आप उच्च गुणवत्ता वाले जैव अणुओं की बड़ी मात्रा का उत्पादन करने के लिए प्रभावी सेल lysis के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक उपकरण प्रदान करता है।

कोशिका कारखानों से अणुओं का निष्कर्षण

बायोमोलेक्यूल्स की एक विस्तृत श्रृंखला के उत्पादन के लिए, विभिन्न इंजीनियर रोगाणुओं और पौधों की कोशिकाओं को माइक्रोबियल सेल कारखानों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जिसमें एस्चेरिचिया कोलाई, बैसिलस सबटिलिस, स्यूडोमोनास पुटीडा, स्ट्रेप्टोमाइसेस, कोरिनेबैक्टीरियम ग्लूटामिकम, लैक्टोकोकस लैक्टी, साइनोबैक्टीरिया, सैकेरोमाइसेस सेरेविसिया, पिचिया पास्टरिस, यात्रोइया लिपोलिटिका, निकोटियाना बेंथामियाना और शैवाल शामिल हैं। ये सेल कारखाने प्रोटीन, लिपिड, जैव रासायनिक, पॉलिमर, जैव ईंधन और ओलियोकेमिकल्स का उत्पादन कर सकते हैं, जिनका उपयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए खाद्य या कच्चे माल के रूप में किया जाता है। सेल कारखानों के रूप में उपयोग की जाने वाली कोशिकाओं को बंद बायोरिएक्टर में सुसंस्कृत किया जाता है, जहां वे उच्च दक्षता, विशिष्टता और कम ऊर्जा आवश्यकताओं को प्राप्त कर सकते हैं।
बायोइंजीनियर्ड सेल संस्कृतियों से लक्ष्य अणुओं को अलग करने के लिए, कोशिकाओं को बाधित किया जाना चाहिए ताकि इंट्रासेल्युलर सामग्री जारी की जा सके। अल्ट्रासोनिक सेल disrupters सेल विघटन और यौगिक रिलीज के लिए अत्यधिक विश्वसनीय और कुशल तकनीक के रूप में अच्छी तरह से स्थापित कर रहे हैं।

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अल्ट्रासोनिक सेल विघटन का उपयोग जीवाणु कोशिका कारखानों से यौगिकों को अलग करने के लिए किया जाता है।

अल्ट्रासोनिक सेल disintegrators जैसे के रूप में UIP2000hdT माइक्रोबियल सेल कारखानों से यौगिकों को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है।

माइक्रोबियल सेल कारखानों चयापचय इंजीनियर कोशिकाओं इस तरह के bioactive पदार्थों, सक्रिय pharmceutial सामग्री (एपीआई), जैव ईंधन, पॉलिमर और प्रोटीन के रूप में विभिन्न यौगिकों के संश्लेषण के लिए प्रयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक सेल disintegrators विश्वसनीय, तेजी से और कुशल हैं, जब यह सेल इंटीरियर से उन मूल्यवान यौगिकों के अलगाव के लिए आता है।

माइक्रोबियल सेल कारखानों चयापचय इंजीनियर कोशिकाओं विभिन्न मूल्यवान यौगिकों के संश्लेषण के लिए प्रयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान सेल इंटीरियर से मूल्यवान यौगिकों को जारी करने के लिए एक कुशल और विश्वसनीय विधि है।
अध्ययन और ग्राफिक: ©Villaverde, 2010.

अल्ट्रासोनिक सेल Disruptors के लाभ

एक गैर-थर्मल, हल्के, अभी तक अत्यधिक कुशल तकनीक के रूप में, अल्ट्रासोनिक अवरोधकों का उपयोग प्रयोगशाला और उद्योग में कोशिकाओं को लाइस करने और उच्च गुणवत्ता वाले अर्क का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए सेल कारखानों से अणुओं के अलगाव के लिए उपयोग किया जाता है।

क्यों सेल व्यवधान के लिए Ultrasonicators?

  • उच्च कुशल
  • गैर थर्मल, तापमान संवेदनशील पदार्थों के लिए आदर्श
  • विश्वसनीय, दोहराने योग्य परिणाम
  • सटीक प्रसंस्करण नियंत्रण
  • रैखिक स्केलेबल से बड़े थ्रूपुट्स के लिए
  • औद्योगिक उत्पादन क्षमताओं के लिए उपलब्ध

माइक्रोबियल सेल कारखानों के कुशल व्यवधान के लिए पावर-अल्ट्रासाउंड

तंत्र और अल्ट्रासोनिक सेल Disruptors के प्रभाव:
अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान बेंच-टॉप और औद्योगिक पैमाने पर चयापचय इंजीनियर माइक्रोबियल कोशिकाओं, तथाकथित सेल कारखानों को बाधित करने के लिए उपयोग किया जाता है, मूल्यवान यौगिकों को जारी करने के लिए।अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान अल्ट्रासाउंड तरंगों की शक्ति का इस्तेमाल किया। अल्ट्रासोनिक homogenizer / सेल disruptor एक जांच (उर्फ sonotrode) टाइटेनियम मिश्र धातु है कि लगभग 20 kHz की एक उच्च आवृत्ति पर दोलन से बना के साथ सुसज्जित है. इसका मतलब है कि अल्ट्रासोनिक जांच जोड़ों 20,000 कंपन प्रति सेकंड sonicated तरल में. तरल में युग्मित अल्ट्रासाउंड तरंगों को बारी-बारी से उच्च दबाव / कम दबाव चक्रों की विशेषता है। एक कम दबाव चक्र के दौरान, तरल फैलता है और मिनट वैक्यूम बुलबुले उत्पन्न होते हैं। ये बहुत छोटे बुलबुले कई वैकल्पिक दबाव चक्रों पर बढ़ते हैं जब तक कि वे किसी भी आगे की ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकते। इस बिंदु पर, cavitation बुलबुले हिंसक रूप से implode और स्थानीय रूप से एक असाधारण ऊर्जा घने वातावरण बनाने के लिए। इस घटना को ध्वनिक cavitation के रूप में जाना जाता है और स्थानीय रूप से बहुत उच्च तापमान, बहुत उच्च दबाव और कतरनी बलों की विशेषता है। ये कतरनी तनाव कुशलतासे सेल की दीवारों को तोड़ते हैं और सेल इंटीरियर और आसपास के विलायक के बीच बड़े पैमाने पर स्थानांतरण को बढ़ाते हैं। एक विशुद्ध रूप से यांत्रिक तकनीक के रूप में, ultrasonically उत्पन्न कतरनी बलों व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और जीवाणु कोशिका व्यवधान के लिए अनुशंसित प्रक्रिया, साथ ही साथ प्रोटीन अलगाव के लिए। एक सरल और तेजी से सेल व्यवधान विधि के रूप में, sonication छोटे, मध्यम और बड़े आकार के संस्करणों के अलगाव के लिए आदर्श है। Hielscher के डिजिटल ultrasonicators सटीक sonication नियंत्रण के लिए सेटिंग्स के एक स्पष्ट मेनू के साथ सुसज्जित हैं। सभी sonication डेटा स्वचालित रूप से एक अंतर्निहित एसडी कार्ड पर संग्रहीत कर रहे हैं और बस सुलभ हैं. अल्ट्रासोनिक विघटन प्रक्रिया के दौरान बाहरी शीतलन, स्पंदन मोड आदि में sonication के रूप में गर्मी अपव्यय के परिष्कृत विकल्प आदर्श प्रक्रिया तापमान के रखरखाव और इस तरह निकाले गए गर्मी के प्रति संवेदनशील यौगिकों की अक्षुण्णता सुनिश्चित करते हैं।

अनुसंधान अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान और निष्कर्षण की ताकत को रेखांकित करता है

प्रोफेसर Chemat et al. (2017) अपने अध्ययन में फिर से शुरू होता है कि "अल्ट्रासाउंड-सहायता प्राप्त निष्कर्षण खाद्य और प्राकृतिक उत्पादों के लिए पारंपरिक तकनीकों के लिए एक हरा और आर्थिक रूप से व्यवहार्य विकल्प है। मुख्य लाभ निष्कर्षण और प्रसंस्करण समय की कमी, उपयोग की जाने वाली ऊर्जा और सॉल्वैंट्स की मात्रा, इकाई संचालन और सीओ हैं2 उत्सर्जन"।
Gabig-Ciminska et al. (2014) ने डीएनए जारी करने के लिए बीजाणुओं के लाइसिस के लिए अपने अध्ययन में एक उच्च दबाव homogenizer और एक अल्ट्रासोनिक सेल dsintegrator का उपयोग किया। दोनों सेल व्यवधान विधियों की तुलना में, अनुसंधान टीम ने निष्कर्ष निकाला कि बीजाणु डीएनए के लिए सेल लाइसिस के बारे में, "विश्लेषण उच्च दबाव समरूपता से सेल लिसेट को नियोजित करके किया गया है। बाद में, हमने महसूस किया कि एक अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान इस उद्देश्य के लिए बकाया लाभ है। यह बल्कि तेज है और छोटे नमूना मात्रा के लिए संसाधित किया जा सकता है। (Gabig-Ciminska et al., 2014)

4000 वाट शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर UIP4000hdT का उपयोग लक्ष्य अणुओं को जारी करने के लिए बायोइंजीनियर कोशिकाओं (यानी, सेल कारखानों) को बाधित करने के लिए किया जाता है।

औद्योगिक अल्ट्रासोनिक सेल disintegrator UIP4000hdT (4000W, 20kHz) माइक्रोबियल सेल कारखानों से संश्लेषित यौगिकों के निरंतर इनलाइन अलगाव और शुद्धिकरण के लिए।

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खाद्य उत्पादन के लिए सेल कारखानों से बायोमोलेक्यूल्स

माइक्रोबियल सेल कारखाने एक व्यवहार्य और कुशल उत्पादन पद्धति है जो बैक्टीरिया, खमीर, कवक आदि जैसे माइक्रोबियल सूक्ष्मजीवों के चयापचय जैव-इंजीनियरिंग द्वारा देशी और गैर-देशी चयापचयों की उच्च पैदावार का उत्पादन करने के लिए माइक्रोबियल जीवों का उपयोग करते हैं। थोक एंजाइम उदाहरण के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके उत्पादित किए जाते हैं जैसे कि एस्परगिलस ओरिज़ा, कवक और बैक्टीरिया। उन थोक एंजाइमों का उपयोग खाद्य और पेय उत्पादन के साथ-साथ कृषि, जैव ऊर्जा और घरेलू देखभाल के लिए किया जाता है।
एसिटोबैक्टर जाइलिनम और ग्लूकोनासिटोबैक्टर जाइलिनस जैसे कुछ बैक्टीरिया किण्वन प्रक्रिया के दौरान सेल्यूलोज का उत्पादन करते हैं, जहां नैनोफाइबर को बॉटम-अप प्रक्रिया में संश्लेषित किया जाता है। बैक्टीरियल सेल्यूलोज (जिसे माइक्रोबियल सेल्यूलोज के रूप में भी जाना जाता है) रासायनिक रूप से पौधे के सेल्यूलोज के बराबर है, लेकिन इसमें क्रिस्टलीयता और उच्च शुद्धता (लिग्निन, हेमीसेल्युलोज, पेक्टिन और अन्य बायोजेनिक घटकों से मुक्त) के साथ-साथ सेल्यूलोज नैनोफाइबर-बुनाई तीन आयामी (3 डी) रेटिकुलेटेड नेटवर्क की एक अनूठी संरचना है। (सीएफ झोंग, 2020) पौधे-व्युत्पन्न सेल्यूलोज की तुलना में, बैक्टीरियल सेल्यूलोज अधिक टिकाऊ है और उत्पादित सेल्यूलोज शुद्ध है, जिसमें जटिल शुद्धिकरण चरणों की आवश्यकता नहीं होती है। Ultrasonication और विलायक निष्कर्षण NaOH या SDS (सोडियम dodecyl सल्फेट) का उपयोग कर जीवाणु कोशिकाओं से जीवाणु सेल्यूलोज के अलगाव के लिए बहुत प्रभावी हैं।

फार्मास्युटिकल और वैक्सीन उत्पादन के लिए सेल कारखानों से बायोमोलेक्यूल्स

सेल कारखानों से प्राप्त सबसे प्रमुख दवा उत्पादों में से एक मानव इंसुलिन है। बायोइंजीनियर्ड इंसुलिन उत्पादन के लिए, मुख्य रूप से ई कोलाई और सैकेरोमाइसेस सेरेविसिया का उपयोग किया जाता है। चूंकि जैव-संश्लेषित नैनो-आकार के अणु एक उच्च जैव संगतता प्रदान करते हैं, इसलिए फेरिटिन जैसे जैविक नैनोकण कई बायोमैन्फेक्शन अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद हैं। इसके अतिरिक्त, चयापचय रूप से इंजीनियर रोगाणुओं में उत्पादन अक्सर प्राप्त पैदावार में काफी अधिक प्रभावी होता है। उदाहरण के लिए, आर्टेमिसिनिक एसिड, रेस्वेराट्रोल और लाइकोपीन का उत्पादन दस गुना बढ़कर कई सौ गुना हो गया है, और पहले से ही स्थापित है या औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन के विकास में है। (cf. Liu et al.; माइक्रोब । सेल तथ्य. 2017)
उदाहरण के लिए, फेरिटिन और वायरस जैसे कणों जैसे स्व-असेंबलिंग गुणों के साथ प्रोटीन-आधारित नैनो-आकार के बायोमोलेक्यूल्स वैक्सीन विकास के लिए विशेष रूप से दिलचस्प हैं क्योंकि वे रोगजनकों के आकार और संरचना दोनों की नकल करते हैं और प्रतिरक्षा कोशिकाओं के साथ बातचीत को बढ़ावा देने के लिए एंटीजन के सतह संयुग्मन के लिए उपयुक्त हैं। इस तरह के अणुओं को तथाकथित सेल कारखानों (उदाहरण के लिए, इंजीनियर ई कोलाई उपभेदों) में व्यक्त किया जाता है, जो एक निश्चित लक्ष्य अणु का उत्पादन करते हैं।

अल्ट्रासोनिक Lysis के लिए प्रोटोकॉल और फेरिटिन रिलीज के लिए ई कोलाई BL21 के

फेरिटिन एक प्रोटीन है, जो प्राथमिक कार्य लोहे का भंडारण है। फेरिटिन टीकों में नैनोकणों को स्व-असेंबल करने के रूप में आशाजनक क्षमताओं को दिखाता है, जहां इसका उपयोग वैक्सीन वितरण वाहन (जैसे सार्स-कोव -2 स्पाइक प्रोटीन) के रूप में किया जाता है। सन एट के वैज्ञानिक अनुसंधान। (2016) से पता चलता है कि पुनः संयोजक फेरिटिन को कम NaCl सांद्रता (≤50 mmol / L) पर Escherichia coli से एक घुलनशील रूप के रूप में जारी किया जा सकता है। ई कोलाई BL21 में फेरिटिन को व्यक्त करने और फेर्टिन को जारी करने के लिए, निम्नलिखित प्रोटोकॉल सफलतापूर्वक लागू किया गया था। पुनः संयोजक pET-28a / फेरिटिन प्लास्मिड को ई कोलाई BL21 (DE3) तनाव में बदल दिया गया था। फेरिटिन ई कोलाई BL21 (DE3) कोशिकाओं को 37 डिग्री सेल्सियस पर 0.5% कैनामाइसिन के साथ एलबी विकास मीडिया में सुसंस्कृत किया गया था और 0.4% आइसोप्रोपाइल-β-डी-थायोगैलेक्टोपिरानोसाइड के साथ 0.6 के OD600 पर 37 डिग्री सेल्सियस पर 3 घंटे के लिए प्रेरित किया गया था। अंतिम संस्कृति को तब 4 डिग्री सेल्सियस पर 10 मिनट के लिए 8000 ग्राम पर सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा काटा गया था, और गोली एकत्र की गई थी। फिर, गोली को एलबी माध्यम (1% NaCl, 1% Typone, 0.5% खमीर निकालने)/ lysis बफर (20 mmol / L Tris, 50 mmol / L NaCl, 1 mmol / L EDTA, pH 7.6) और NaCl समाधान (0, 50, 100, 170, और 300 mmol / L) की विभिन्न सांद्रता में क्रमशः निलंबित कर दिया गया था। बैक्टीरियल सेल लाइसिस के लिए, sonication पल्स मोड में लागू किया गया था: उदाहरण के लिए, का उपयोग कर अल्ट्रासोनिकेटर UP400St 5 सेकंड के शुल्क चक्र के साथ 100% आयाम पर, 40 चक्रों के लिए 10 सेकंड बंद) और फिर 4 डिग्री सेल्सियस पर 15 मिनट के लिए 10 000g पर सेंट्रीफ्यूज किया गया। supernatant और अवक्षेप सोडियम dodecyl सल्फेट polyacrylamide जेल वैद्युतकणसंचलन (SDS-PAGE) द्वारा विश्लेषण किया गया था। सभी सोडियम डोडेसिल सल्फेट-दाग जैल को उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्कैनर के साथ स्कैन किया गया था। जेल छवियों जादू Chemi 1 डी सॉफ्टवेयर का उपयोग कर विश्लेषण किया गया. इष्टतम स्पष्टता के लिए, पैरामीटर को समायोजित करके प्रोटीन बैंड का पता लगाया गया था। बैंड के लिए डेटा तकनीकी तीन प्रतियों से उत्पन्न किया गया था। (cf. Sun et al., 2016)

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अल्ट्रासोनिक सेल Disstructors सेल कारखानों के औद्योगिक Lysis के लिए

अल्ट्रासोनिक lysis और निष्कर्षण एक विश्वसनीय और आरामदायक विधि के लिए सेल कारखानों से चयापचयों को जारी करने के लिए जिससे लक्ष्य अणुओं के एक प्रभावी उत्पादन की सहायता. अल्ट्रासोनिक सेल disruptors औद्योगिक आकार के लिए प्रयोगशाला से उपलब्ध हैं और प्रक्रियाओं को पूरी तरह से रैखिक स्केल किया जा सकता है।
Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक disruptors के लिए अपने सक्षम साथी है और बेंच शीर्ष और औद्योगिक सेटिंग्स में अल्ट्रासोनिक सिस्टम प्रत्यारोपण के क्षेत्र में लंबे समय का अनुभव है।
Hielscher ultrasonicators ब्राउज़र नियंत्रण के माध्यम से दूरस्थ रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। Sonication पैरामीटर की निगरानी की जा सकती है और प्रक्रिया आवश्यकताओं के लिए ठीक से समायोजित किया जा सकता है।जब यह परिष्कृत हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर की बात आती है, Hielscher Ultrasonics सेल व्यवधान प्रणाली इष्टतम प्रक्रिया नियंत्रण, आसान आपरेशन और उपयोगकर्ता मित्रता के लिए सभी आवश्यकताओं को पूरा करता है। ग्राहकों और Hielscher ultrasonicators के उपयोगकर्ता लाभ है कि Hielscher अल्ट्रासोनिक सेल disruptors और extractors सटीक प्रक्रिया की निगरानी और नियंत्रण के लिए अनुमति देते हैं मूल्य – डिजिटल टच-डिस्प्ले और ब्राउज़र रिमोट कंट्रोल के माध्यम से। सभी महत्वपूर्ण sonication डेटा (जैसे शुद्ध ऊर्जा, कुल ऊर्जा, आयाम, अवधि, तापमान, दबाव) स्वचालित रूप से एक एकीकृत एसडी कार्ड पर CSV फ़ाइल के रूप में संग्रहीत कर रहे हैं। यह पुनरुत्पादक और दोहराने योग्य परिणाम प्राप्त करने में मदद करता है और प्रक्रिया मानकीकरण के साथ-साथ अच्छे विनिर्माण प्रथाओं (cGMP) की पूर्ति की सुविधा प्रदान करता है।
बेशक, Hielscher अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर पूर्ण लोड के तहत 24/7 आपरेशन के लिए बनाया गया है और इसलिए मज़बूती से औद्योगिक उत्पादन सेटिंग्स में संचालित किया जा सकता है। उच्च मजबूती और कम रखरखाव के कारण, अल्ट्रासोनिक उपकरण का डाउनटाइम वास्तव में कम है। सीआईपी (क्लीन-इन-प्लेस) और एसआईपी (स्टरलाइज़-इन-प्लेस) विशेषताएं श्रमसाध्य सफाई को कम करती हैं, खासकर जब से सभी गीले-भाग चिकनी धातु की सतहें हैं (कोई छिपा हुआ छिद्र या नोजल नहीं)।

नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:

बैच वॉल्यूम प्रवाह की दर अनुशंसित उपकरणों
1 से 500 एमएल 10 से 200 मील / मिनट UP100H
10 से 2000 मील 20 से 400 एमएल / मिनट UP200Ht, UP400St
0.1 से 20 एल 0.2 से 4 एल / मिनट UIP2000hdT
10 से 100 एल 2 से 10 एल / मिनट UIP4000hdT
एन.ए. 10 से 100 एल / मिनट UIP16000
एन.ए. बड़ा के समूह UIP16000

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कृपया अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर, अनुप्रयोगों और कीमत के बारे में अतिरिक्त जानकारी का अनुरोध करने के लिए नीचे दिए गए फॉर्म का उपयोग करें। हम आपके साथ आपकी प्रक्रिया पर चर्चा करने और आपकी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक अल्ट्रासोनिक सिस्टम पेश करने के लिए खुश होंगे!









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अल्ट्रासोनिक उच्च कतरनी homogenizers प्रयोगशाला, बेंच शीर्ष, पायलट और औद्योगिक प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है।

Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक पैमाने पर अनुप्रयोगों, फैलाव, पायसीकरण और निष्कर्षण मिश्रण के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक समरूपता का निर्माण करता है ।



साहित्य/संदर्भ

जानने के योग्य तथ्य

सोनो-बायोरिएक्टर

अल्ट्रासाउंड का उपयोग एक तरफ इंट्रासेल्युलर यौगिकों को जारी करने के लिए कोशिकाओं को बाधित करने के लिए किया जाता है, लेकिन हल्के आयामों के साथ लागू किया जाता है और / या अल्ट्रासाउंड फटने के रूप में, sonication बायोरिएक्टर में माइक्रोबियल, पौधे और पशु कोशिकाओं की चयापचय उत्पादकता को बहुत बढ़ा सकता है जिससे जैव प्रौद्योगिकी प्रक्रियाओं को बढ़ावा मिलता है। अल्ट्रासोनिक जांच बस bioreactors (तथाकथित sono-bioreactors) में एकीकृत किया जा सकता है क्रम में लाइव biocatalysts की दक्षता को तेज करने के लिए. Hielscher ultrasonicators ठीक नियंत्रित अल्ट्रासाउंड स्थितियों के लिए अनुमति देते हैं, जो जीवित कोशिकाओं के उच्च उत्प्रेरक रूपांतरण के लिए बेहतर ढंग से ठीक ट्यून किया जा सकता है। Sonobioreactors और ultrasonically बढ़ाया biocatalysis के प्रभाव के लिए Hielscher अल्ट्रासोनिक जांच के बारे में अधिक जानें!

सेल कारखानों और मेटाबोलाइट्स का संश्लेषण

विभिन्न सूक्ष्मजीव समान चयापचयों को संश्लेषित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, अमीनो एसिड के उत्पादन के लिए कोरिनेबैक्टीरियम, ब्रेविबैक्टीरियम, और एस्चेरिचिया कोलाई का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है; विटामिन हे प्रोपियोनिबैक्टिरियम और स्यूडोमोनास का उपयोग करके संश्लेषित किया गया है; कार्बनिक एसिड एस्परगिलस, लैक्टोबैसिलस, राइजोपस से प्राप्त होते हैं; whilst एंजाइमों Aspergillus और बैसिलस द्वारा बनाया जा सकता है; एंटीबायोटिक्स Streptomyces और Penicillium द्वारा उत्पादित किया जा सकता है; जबकि biosurfactants के उत्पादन के लिए आमतौर पर गठित स्यूडोमोनास, बैसिलस, और लैक्टोबैसिलस सेल कारखानों के रूप में उपयोग किया जाता है।

ई कोलाई माइक्रोबियल सेल कारखानों के रूप में

बैक्टीरिया ई कोलाई और इसके कई उपभेदों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है आणविक जीव विज्ञान उत्तर पुनः संयोजक प्रोटीन, जैव ईंधन और विभिन्न अन्य रसायनों के उत्पादन के लिए सूक्ष्म कोशिका कारखानों का उपयोग करने वाले पहले कुशल सेल मॉडल में से एक बन गया है। ई कोलाई में कई यौगिकों का उत्पादन करने की प्राकृतिक क्षमता है, जिसे जैव-इंजीनियरिंग और आनुवंशिक संशोधनों द्वारा बेहतर बनाया गया है। उदाहरण के लिए, हेटरोलॉगस एंजाइमों को स्थानांतरित करके, कई उत्पादों का उत्पादन करने के लिए ई.कोलाई की क्षमता को नए बायोसिंथेटिक मार्गों को विकसित करने के लिए संशोधित किया गया है।
(Antonio Valle, Jorge Bolívar: Chapter 8 – Escherichia coli, the workhorse cell factory for the production of chemicals. In: Editor(s): Vijai Singh, Microbial Cell Factories Engineering for Production of Biomolecules, Academic Press, 2021. 115-137.)

माइक्रोबियल सेल कारखानों के रूप में Streptomyces

स्ट्रेप्टोमाइसेस एक्टिनोमाइसेट्स का सबसे बड़ा समूह है; स्ट्रेप्टोमाइसेस प्रजातियां जलीय और स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र में व्यापक हैं। Streptomyces जीनस के सदस्य वाणिज्यिक हित के हैं क्योंकि उनकी क्षमता biomolecules और bioactive माध्यमिक चयापचयों की एक बड़ी संख्या का उत्पादन करने के लिए कर रहे हैं। यह टेट्रासाइक्लिन, एमिनोग्लाइकोसाइड्स, मैक्रोलाइड्स, क्लोरैम्फेनिकोल और रिफामाइसिन जैसे नैदानिक रूप से उपयोगी एंटीबायोटिक दवाओं का उत्पादन करता है। एंटीबायोटिक दवाओं के अलावा, स्ट्रेप्टोमाइसेस एंटीकैंसर, इम्यूनोस्टिमुलेटरी, इम्यूनोसप्रेसिव, एंटीऑक्सीडेटिव एजेंट, कीटनाशकों और एंटीपैरासिटिक दवाओं सहित अन्य अत्यधिक मूल्यवान दवा उत्पादों का भी उत्पादन करते हैं, जिनमें व्यापक चिकित्सा और कृषि अनुप्रयोग होते हैं।
स्ट्रेप्टोमाइसेस प्रजातियां एंजाइमों की एक श्रृंखला का उत्पादन करती हैं जो चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण हैं, जिनमें एल-शतावरी, यूरीकेस और कोलेस्ट्रॉल ऑक्सीडेज शामिल हैं। कई actinomycetes cellulases, chitinases, chitosanases, α-amylase, proteases, और लाइपेस के रूप में औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण एंजाइमों का उत्पादन कर सकते हैं। कई एक्टिनोमाइसेट्स विभिन्न पिगमेंट का उत्पादन कर सकते हैं जो सिंथेटिक रंगों के संभावित रूप से अच्छे विकल्प हैं। स्ट्रेप्टोमाइसेस प्रजातियों में बायोइमल्सीफायर्स और बायोसर्फेक्टेंट्स सहित सक्रिय सतह बायोमोलेक्यूल्स का उत्पादन करने की बड़ी क्षमता होती है। एंटीडायबिटिक एकार्बोज़ का उत्पादन माइक्रोबियल किण्वन के माध्यम से स्ट्रेप्टोमाइसेस के उपभेदों द्वारा किया गया था। स्ट्रेप्टोमाइसेस की प्रजातियों ने कोलेस्ट्रॉल संश्लेषण अवरोधकों को संश्लेषित करने की क्षमता दिखाई है, जैसे कि प्रावास्टेटिन। हाल ही में, स्ट्रेप्टोमाइसेस प्रजातियों का उपयोग नैनोकणों के संश्लेषण के लिए पर्यावरण के अनुकूल "नैनोफैक्ट्री" के रूप में किया जा सकता है। कुछ स्ट्रेप्टोमाइसेस प्रजातियां विटामिन बी 12 उत्पादन के लिए एक आशाजनक हैं।
(Noura El-Ahmady El-Naggar: Chapter 11 – Streptomyces-based cell factories for production of biomolecules and bioactive metabolites, In: Editor(s): Vijai Singh, Microbial Cell Factories Engineering for Production of Biomolecules, Academic Press, 2021. 183-234.)


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