औद्योगिक उत्पादन में Bioengineered कोशिकाओं के अल्ट्रासोनिक Lysis
बायोइंजीनियर बैक्टीरिया प्रजातियां जैसे ई. कोलाई के साथ-साथ आनुवंशिक रूप से संशोधित स्तनधारी और पौधों की कोशिका प्रकारों का उपयोग बायोटेक में अणुओं को व्यक्त करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। इन संश्लेषित जैव-अणुओं को छोड़ने 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 थ्रूपुट के लिए स्केलेबल। Hielscher Ultrasonics आपको उच्च गुणवत्ता वाले जैव-अणुओं की बड़ी मात्रा का उत्पादन करने के लिए प्रभावोत्पादक सेल लसीका के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक उपकरण प्रदान करता है।
सेल कारखानों से अणुओं का निष्कर्षण
बायोमोलेक्यूल्स की एक विस्तृत श्रृंखला के उत्पादन के लिए, विभिन्न इंजीनियर रोगाणुओं और पौधों की कोशिकाओं का उपयोग माइक्रोबियल सेल कारखानों के रूप में किया जा सकता है, जिनमें एस्चेरिचिया कोलाई, बैसिलस सबटिलिस, स्यूडोमोनास पुटिडा, स्ट्रेप्टोमाइसेस, कोरिनेबैक्टीरियम ग्लूटामाइकम, लैक्टोकोकस लैक्टी, साइनोबैक्टीरिया, सैक्रोमाइसेस सेरेविसिया, पिचिया पास्टरिस, यारोविया लिपोलिटिका, निकोटियाना बेंथमियाना और शैवाल, कई अन्य शामिल हैं। ये सेल कारखाने प्रोटीन, लिपिड, जैव रसायन, पॉलिमर, जैव ईंधन और ओलियोकेमिकल्स का उत्पादन कर सकते हैं, जिनका उपयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए भोजन 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।
बायोइंजीनियर सेल संस्कृतियों से लक्ष्य अणुओं को अलग करने के लिए, कोशिकाओं को बाधित किया जाना चाहिए ताकि इंट्रासेल्युलर सामग्री जारी हो। अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान सेल विघटन और यौगिक रिलीज के लिए अत्यधिक विश्वसनीय और कुशल तकनीक के रूप में अच्छी तरह से स्थापित हैं।
अल्ट्रासोनिक सेल विघटनकर्ता जैसे यूआईपी2000एचडीटी माइक्रोबियल सेल कारखानों से यौगिकों को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है।
माइक्रोबियल सेल कारखाने चयापचय रूप से इंजीनियर कोशिकाएं हैं जिनका उपयोग विभिन्न मूल्यवान यौगिकों के संश्लेषण के लिए किया जाता है। अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान सेल इंटीरियर से मूल्यवान यौगिकों को जारी करने के लिए एक कुशल और विश्वसनीय तरीका है।
अध्ययन और ग्राफिक: ©विलावर्डे, 2010।
अल्ट्रासोनिक सेल विघटनकारी के लाभ
एक गैर-थर्मल, हल्के, अभी तक अत्यधिक कुशल तकनीक के रूप में, अल्ट्रासोनिक अवरोधकों का उपयोग प्रयोगशाला और उद्योग में कोशिकाओं को लाइज़ 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।
- उच्च कुशल
- गैर-थर्मल, तापमान संवेदनशील पदार्थों के लिए आदर्श
- विश्वसनीय, दोहराने योग्य परिणाम
- सटीक प्रसंस्करण नियंत्रण
- बड़े थ्रूपुट के लिए रैखिक स्केलेबल
- औद्योगिक उत्पादन क्षमताओं के लिए उपलब्ध
माइक्रोबियल सेल कारखानों के कुशल व्यवधान के लिए पावर-अल्ट्रासाउंड
अल्ट्रासोनिक सेल विघटनकर्ताओं के तंत्र और प्रभाव:
अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान ने अल्ट्रासाउंड तरंगों की शक्ति का उपयोग किया। अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र / सेल डिसरप्टर टाइटेनियम मिश्र धातु से बने एक जांच (उर्फ सोनोट्रोड) से लैस है जो लगभग 20 किलोहर्ट्ज़ की उच्च आवृत्ति पर दोलन करता है। इसका मतलब है कि अल्ट्रासोनिक जांच प्रति सेकंड 20,000 कंपन को सोनिकेटेड तरल में जोड़ती है। तरल में युग्मित अल्ट्रासाउंड तरंगों को बारी-बारी से उच्च दबाव / 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 और ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकते। इस बिंदु पर, गुहिकायन बुलबुले हिंसक रूप से फटते हैं और स्थानीय रूप से एक असाधारण ऊर्जा-घने वातावरण बनाते हैं। इस घटना को ध्वनिक गुहिकायन 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 कुशलता से सेल की दीवारों को तोड़ते हैं और सेल इंटीरियर और आसपास के विलायक के बीच बड़े पैमाने पर हस्तांतरण को बढ़ाते हैं। विशुद्ध रूप से यांत्रिक तकनीक के रूप में, अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पन्न कतरनी बलों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और बैक्टीरिया कोशिका व्यवधान के साथ-साथ प्रोटीन अलगाव के लिए अनुशंसित प्रक्रिया होती है। एक सरल और तेजी से सेल व्यवधान विधि के रूप में, सोनिकेशन छोटे, मध्यम और बड़े आकार के संस्करणों के अलगाव के लिए आदर्श है। Hielscher के डिजिटल अल्ट्रासोनिकेटर सटीक sonication नियंत्रण के लिए सेटिंग्स का एक स्पष्ट मेनू के साथ सुसज्जित हैं। सभी सोनीशन डेटा स्वचालित रूप से एक अंतर्निहित एसडी-कार्ड पर संग्रहीत होते हैं और बस सुलभ होते हैं। अल्ट्रासोनिक विघटन प्रक्रिया के दौरान गर्मी लंपटता के परिष्कृत विकल्प जैसे बाहरी शीतलन, पल्स मोड में सोनिकेशन आदि आदर्श प्रक्रिया तापमान के रखरखाव को सुनिश्चित करते हैं और इस तरह निकाले गए गर्मी-संवेदनशील यौगिकों की अक्षुण्णता सुनिश्चित करते हैं।
अनुसंधान अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान और निष्कर्षण की ताकत को रेखांकित करता है
प्रो चेमैट एट अल (2017) ने अपने अध्ययन में फिर से शुरू किया कि "अल्ट्रासाउंड-असिस्टेड निष्कर्षण भोजन और प्राकृतिक उत्पादों के लिए पारंपरिक तकनीकों का एक हरा और आर्थिक रूप से व्यवहार्य विकल्प है। मुख्य लाभ निष्कर्षण और प्रसंस्करण समय में कमी, उपयोग की जाने वाली ऊर्जा और सॉल्वैंट्स की मात्रा, इकाई संचालन और सीओ हैं2 उत्सर्जन।
गैबिग-सिमिंस्का एट अल (2014) ने डीएनए जारी करने के लिए बीजाणुओं के लसीका के लिए अपने अध्ययन में एक उच्च दबाव वाले होमोजेनाइज़र और एक अल्ट्रासोनिक सेल डिसइंटीग्रेटर का उपयोग किया। दोनों सेल व्यवधान विधियों की तुलना करते हुए, अनुसंधान दल ने निष्कर्ष निकाला है कि बीजाणु डीएनए के लिए सेल लाइसिस के बारे में, "उच्च दबाव समरूपीकरण से सेल लाइसेट्स को नियोजित करके विश्लेषण किया गया है। बाद में, हमने महसूस किया कि इस उद्देश्य के लिए एक अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान के उत्कृष्ट फायदे हैं। यह बल्कि तेजी से है और छोटे नमूना संस्करणों के लिए संसाधित किया जा सकता है। (गैबिग-सिमिंस्का एट अल।
औद्योगिक अल्ट्रासोनिक सेल विघटनकर्ता UIP4000hdT (4000W, 20kHz) माइक्रोबियल सेल कारखानों से संश्लेषित यौगिकों के निरंतर इनलाइन अलगाव और शुद्धिकरण के लिए।
खाद्य उत्पादन के लिए सेल कारखानों से बायोमोलेक्यूल्स
माइक्रोबियल सेल कारखाने एक व्यवहार्य और कुशल उत्पादन पद्धति है जो माइक्रोबियल जीवों का उपयोग करके बैक्टीरिया, खमीर, कवक आदि जैसे माइक्रोबियल सूक्ष्मजीवों के चयापचय जैव-इंजीनियरिंग द्वारा देशी और गैर-देशी चयापचयों की उच्च पैदावार का उत्पादन करती है। उदाहरण के लिए थोक एंजाइमों को सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके उत्पादित किया जाता है एस्परगिलस ओरिज़े, कवक और बैक्टीरिया। उन थोक एंजाइमों का उपयोग खाद्य और पेय उत्पादन के साथ-साथ कृषि, बायोएनेर्जी और घरेलू देखभाल के लिए किया जाता है।
एसीटोबैक्टर xylinum और Gluconacetobacter xylinus जैसे कुछ बैक्टीरिया किण्वन प्रक्रिया के दौरान सेलूलोज़ का उत्पादन करते हैं, जहां नैनोफाइबर को नीचे-ऊपर की प्रक्रिया में संश्लेषित किया जाता है। बैक्टीरियल सेलूलोज़ (जिसे माइक्रोबियल सेलुलोज के रूप में भी जाना जाता है) रासायनिक रूप से पौधे सेलूलोज़ के बराबर है, लेकिन इसमें उच्च स्तर की क्रिस्टलीयता और उच्च शुद्धता (लिग्निन, हेमिकेलुलोज, पेक्टिन और अन्य बायोजेनिक घटकों से मुक्त) के साथ-साथ सेलूलोज़ नैनोफाइबर-बुना हुआ त्रि-आयामी (3 डी) जालीदार नेटवर्क की एक अनूठी संरचना है। (सीएफ. झोंग, 2020) पौधे से व्युत्पन्न सेलूलोज़ की तुलना में, बैक्टीरियल सेलूलोज़ अधिक टिकाऊ होता है और उत्पादित सेल्यूलोज शुद्ध होता है जिसे जटिल शुद्धि चरणों की आवश्यकता नहीं होती है। NaOH या SDS (सोडियम डोडेसिल सल्फेट) का उपयोग करके अल्ट्रासोनिकेशन और विलायक निष्कर्षण बैक्टीरिया कोशिकाओं से बैक्टीरिया सेलूलोज़ 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। बायोइंजीनियर इंसुलिन उत्पादन के लिए, मुख्य रूप से ई. कोलाई और Saccharomyces cerevisiae का उपयोग किया जाता है। चूंकि जैव-संश्लेषित नैनो-आकार के अणु एक उच्च जैव-अनुकूलता प्रदान करते हैं, इसलिए फेरिटिन जैसे जैविक नैनोकण कई बायोमैनुफैक्चरिंग अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद होते 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। (सीएफ लियू एट अल।; माइक्रोब। सेल फैक्ट। 2017)
उदाहरण के लिए, फेरिटिन और वायरस जैसे कणों जैसे स्व-संयोजन गुणों के साथ प्रोटीन-आधारित नैनो-आकार के बायोमोलेक्यूल्स वैक्सीन के 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 उत्तरदायी हैं। ऐसे अणु तथाकथित सेल कारखानों (जैसे, इंजीनियर ई कोलाई उपभेदों) में व्यक्त किए जाते हैं, जो एक निश्चित लक्ष्य अणु का उत्पादन करते हैं।
अल्ट्रासोनिक Lysis के लिए प्रोटोकॉल और का ई. कोलाई BL21 फेरिटिन रिलीज के लिए
फेरिटिन एक प्रोटीन है, जो प्राथमिक कार्य लोहे का भंडारण है। फेरिटिन टीकों में स्व-संयोजन नैनोकणों के रूप में आशाजनक क्षमताओं को दिखाता है, जहां इसका उपयोग वैक्सीन वितरण वाहन (जैसे SARS-Cov-2 स्पाइक प्रोटीन) के रूप में किया जाता है। सूर्य एट के वैज्ञानिक अनुसंधान। अल (2016) से पता चलता है कि पुनः संयोजक फेरिटिन को कम NaCl सांद्रता (≤50 mmol / L) पर एस्चेरिचिया कोलाई से घुलनशील रूप के रूप में जारी किया जा सकता है। ई कोलाई BL21 में फेरिटिन व्यक्त करने और फर्टिन को जारी करने के लिए, निम्नलिखित प्रोटोकॉल सफलतापूर्वक लागू किया गया था। पुनः संयोजक pET-28a/फेरिटिन प्लास्मिड को E कोलाई BL21 (DE3) तनाव में बदल दिया गया था। फेरिटिन ई कोलाई बीएल 21 (डीई 3) कोशिकाओं को एलबी विकास मीडिया में 37 डिग्री सेल्सियस पर 0.5% कनामाइसिन के साथ सुसंस्कृत किया गया था और 37 डिग्री सेल्सियस पर 3 घंटे के लिए 0.4% आइसोप्रोपिल-β-डी-थियोगैलेक्टोपाइरानोसाइड के साथ 0.6 के आयुध डिपो 600 पर प्रेरित किया गया था। अंतिम संस्कृति तो 4 डिग्री सेल्सियस पर 10 मिनट के लिए 8000 ग्राम पर centrifugation द्वारा काटा गया था, और गोली एकत्र किया गया था. फिर, गोली एलबी माध्यम (1% NaCl, 1% टाइपोन, 0.5% खमीर निकालने)/lysis बफर (20 mmol / L Tris, 50 mmol / L NaCl, 1 mmol / L EDTA, पीएच 7.6) और NaCl समाधान की विभिन्न सांद्रता में resuspended किया गया था (0, 50, 100, 170, और 300 mmol/L), क्रमशः. बैक्टीरियल सेल lysis के लिए, sonication पल्स मोड में लागू किया गया था: उदाहरण के लिए, का उपयोग कर अल्ट्रासोनिकेटर UP400St 40 चक्रों के लिए 5 सेकंड ऑन, 10 सेकंड ऑफ के कर्तव्य चक्र के साथ 100% आयाम पर) और फिर 4 डिग्री सेल्सियस पर 15 मिनट के लिए 10 000 ग्राम पर सेंट्रीफ्यूज किया गया। सतह पर तैरनेवाला और अवक्षेप सोडियम डोडेसिल सल्फेट polyacrylamide जेल वैद्युतकणसंचलन (एसडीएस-पृष्ठ) द्वारा विश्लेषण किया गया. सभी सोडियम डोडेसिल सल्फेट-सना हुआ जैल उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्कैनर के साथ स्कैन किए गए थे। मैजिक केमी 1 डी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके जेल छवियों का विश्लेषण किया गया था। इष्टतम स्पष्टता के लिए, मापदंडों को समायोजित करके प्रोटीन बैंड का पता लगाया गया था। बैंड के लिए डेटा तकनीकी ट्रिप्लिकेट से उत्पन्न किए गए थे। (सीएफ सन एट अल।
सेल कारखानों के औद्योगिक Lysis के लिए अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान
अल्ट्रासोनिक लसीका और निष्कर्षण सेल कारखानों से चयापचयों को मुक्त करने के लिए एक विश्वसनीय और आरामदायक तरीका है जिससे लक्ष्य अणुओं के एक प्रभावोत्पादक उत्पादन में सहायता मिलती है। अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान प्रयोगशाला से औद्योगिक आकार तक उपलब्ध हैं और प्रक्रियाओं को पूरी तरह से रैखिक किया जा सकता है।
Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक व्यवधानों के लिए आपका सक्षम भागीदार है और बेंच-टॉप और औद्योगिक सेटिंग्स में अल्ट्रासोनिक सिस्टम को प्रत्यारोपित करने के क्षेत्र में लंबे समय का अनुभव है।
जब परिष्कृत हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर की बात आती है, तो Hielscher Ultrasonics सेल व्यवधान प्रणाली इष्टतम प्रक्रिया नियंत्रण, आसान संचालन और उपयोगकर्ता-मित्रता के लिए सभी आवश्यकताओं को पूरा करती है। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर के ग्राहक और उपयोगकर्ता इस लाभ को महत्व देते हैं कि Hielscher अल्ट्रासोनिक सेल विघटनकर्ता और चिमटा सटीक प्रक्रिया की निगरानी और नियंत्रण के लिए अनुमति देते हैं – डिजिटल टच-डिस्प्ले और ब्राउज़र रिमोट कंट्रोल के माध्यम से। सभी महत्वपूर्ण सोनीशन डेटा (जैसे शुद्ध ऊर्जा, कुल ऊर्जा, आयाम, अवधि, तापमान, दबाव) स्वचालित रूप से एक एकीकृत एसडी-कार्ड पर सीएसवी फ़ाइल के रूप में संग्रहीत होते हैं। यह प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और दोहराने योग्य परिणाम प्राप्त करने में मदद करता है और प्रक्रिया मानकीकरण के साथ-साथ अच्छे विनिर्माण प्रथाओं (सीजीएमपी) की पूर्ति की सुविधा प्रदान करता है।
बेशक, Hielscher अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर पूर्ण लोड के तहत 24/7 ऑपरेशन के लिए बनाए गए हैं और इसलिए औद्योगिक उत्पादन सेटिंग्स में मज़बूती से 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 (स्टरलाइज-इन-प्लेस) विशेषताएं श्रमसाध्य सफाई को कम करती हैं, खासकर जब से सभी गीले-हिस्से चिकनी धातु की सतह (कोई छिपे हुए छिद्र या नोजल नहीं) होते हैं।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 1 से 500mL | 10 से 200mL/मिनट | यूपी100एच |
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
| 10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
| एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
| एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक पैमाने पर अनुप्रयोगों, फैलाव, पायसीकरण और निष्कर्षण के मिश्रण के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक homogenizers बनाती है।
साहित्य/सन्दर्भ
- Sun, W., Jiao, C., Xiao, Y., Wang, L., Yu, C., Liu, J., Yu, Y., Wang, L. (2016):Salt-Dependent Aggregation and Assembly of E Coli-Expressed Ferritin. Dose-Response, March 2016.
- Rodrigues, M.Q.; Alves, P.M.; Roldão, A. (2021): Functionalizing Ferritin Nanoparticles for Vaccine Development. Pharmaceutics 2021, 13, 1621.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
- Villaverde, Antonio (2010): Nanotechnology, bionanotechnology and microbial cell factories. Microbial Cell Factories 2010 9:53.
जानने के योग्य तथ्य
सोनो-बायोरिएक्टर
इंट्रासेल्युलर यौगिकों को छोड़ने के लिए कोशिकाओं को बाधित करने के लिए एक तरफ अल्ट्रासाउंड का उपयोग किया जाता है, लेकिन हल्के आयामों और / या स्पंदित अल्ट्रासाउंड फटने के साथ लागू किया जाता है, सोनिकेशन बायोरिएक्टर में माइक्रोबियल, पौधे और पशु कोशिकाओं की चयापचय उत्पादकता को बढ़ा सकता है जिससे जैव प्रौद्योगिकी प्रक्रियाओं को बढ़ावा मिलता है। अल्ट्रासोनिक जांच को केवल बायोरिएक्टर (तथाकथित सोनो-बायोरिएक्टर) में एकीकृत किया जा सकता है ताकि जीवित बायोकैटलिस्ट की दक्षता को तेज किया जा सके। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर ठीक नियंत्रित अल्ट्रासाउंड की स्थिति है, जो बेहतर रहने वाले कोशिकाओं के उच्च उत्प्रेरक रूपांतरण के लिए ठीक ट्यून किया जा सकता है के लिए अनुमति देते हैं। सोनोबियोरिएक्टरों के लिए Hielscher अल्ट्रासोनिक जांच और अल्ट्रासोनिक रूप से बढ़ाया biocatalysis के प्रभाव के बारे में अधिक जानें!
सेल कारखानों और चयापचयों 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 hae Propionibacterium और Pseudomonas का उपयोग कर संश्लेषित किया गया है; कार्बनिक अम्ल एस्परगिलस, लैक्टोबैसिलस, राइजोपस से प्राप्त होते हैं; जबकि एंजाइम एस्परगिलस और बेसिलस द्वारा बनाए जा सकते हैं; एंटीबायोटिक्स स्ट्रेप्टोमाइसेस और पेनिसिलियम द्वारा उत्पादित किया जा सकता है; जबकि आमतौर पर गठित बायोसर्फेक्टेंट के उत्पादन के लिए स्यूडोमोनास, बेसिलस और लैक्टोबैसिलस का उपयोग सेल कारखानों के रूप में 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 और पुनः संयोजक प्रोटीन, जैव ईंधन और विभिन्न अन्य रसायनों के उत्पादन के लिए माइक्रोबियल सेल 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 सुधार किया गया है। उदाहरण के लिए, विषम एंजाइमों को स्थानांतरित करके, नए बायोसिंथेटिक रास्ते विकसित करने के लिए कई उत्पादों का उत्पादन करने के लिए ई.कोलाई की क्षमता को 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 स्ट्रेप्टोमाइसेस
स्ट्रेप्टोमाइसेस एक्टिनोमाइसेट्स का सबसे बड़ा समूह है; स्ट्रेप्टोमाइसेस प्रजातियां जलीय और स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र में व्यापक हैं। स्ट्रेप्टोमाइसेस जीनस के सदस्य व्यावसायिक रुचि के हैं क्योंकि उनकी जबरदस्त संख्या में बायोमोलेक्यूल्स और बायोएक्टिव सेकेंडरी मेटाबोलाइट्स का उत्पादन करने की क्षमता है। यह नैदानिक रूप से उपयोगी एंटीबायोटिक्स जैसे टेट्रासाइक्लिन, एमिनोग्लाइकोसाइड्स, मैक्रोलाइड्स, क्लोरैम्फेनिकॉल और रिफैमाइसिन का उत्पादन करता है। एंटीबायोटिक दवाओं के अलावा, स्ट्रेप्टोमाइसेस एंटीकैंसर, इम्यूनोस्टिमुलेटरी, इम्यूनोसप्रेसिव, एंटीऑक्सीडेटिव एजेंट, कीटनाशक और एंटीपैरासिटिक दवाओं सहित अन्य अत्यधिक मूल्यवान दवा उत्पादों का 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, यूरिकेस और कोलेस्ट्रॉल ऑक्सीडेज शामिल हैं। कई एक्टिनोमाइसेट्स सेल्यूलस, चिटिनेज, चिटोसनेज, α-एमाइलेज, प्रोटीज 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 बायोमल्सीफायर और बायोसर्फेक्टेंट सहित सक्रिय सतह बायोमोलेक्यूल्स का उत्पादन करने की बड़ी क्षमता होती है। एंटीडायबिटिक एकरबोस 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 प्रावास्टैटिन। हाल ही में, स्ट्रेप्टोमाइसेस प्रजातियों का उपयोग नैनोकणों के संश्लेषण के लिए पर्यावरण के अनुकूल "नैनोफैक्टरी" 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.)
Hielscher Ultrasonics से उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक homogenizers बनाती है प्रयोगशाला तक औद्योगिक आकार।