Արդյունաբերական արտադրության մեջ բիոինժեներական բջիջների ուլտրաձայնային լիզիսը
Կենսաինժեներական բակտերիաների տեսակները, ինչպիսիք են E. coli-ն, ինչպես նաև գենետիկորեն ձևափոխված կաթնասունների և բույսերի բջիջների տեսակները, լայնորեն օգտագործվում են կենսատեխնոլոգիայում՝ մոլեկուլներ արտահայտելու համար: Այս սինթեզված կենսամոլեկուլները ազատելու համար անհրաժեշտ է բջիջների խզման հուսալի տեխնիկա: Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային ախտորոշումը ապացուցված մեթոդ է արդյունավետ և հուսալի բջիջների լիզման համար – հեշտությամբ ընդլայնելի մեծ թողունակությունների համար: Hielscher Ultrasonics-ն առաջարկում է ձեզ բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքավորում՝ արդյունավետ բջիջների լիզման համար՝ բարձրորակ բիոմոլեկուլների մեծ ծավալներ արտադրելու համար:
Մոլեկուլների արդյունահանում բջջային գործարաններից
Կենսամոլեկուլների լայն տեսականի արտադրելու համար տարբեր ինժեներական մանրէներ և բույսերի բջիջներ կարող են օգտագործվել որպես մանրէաբանական բջիջների գործարաններ, այդ թվում՝ Escherichia coli, Bacillus subtilis, Pseudomonas putida, Streptomyces, Corynebacterium glutamicum, Lactococcus lacti, Cyanobacteria, cerevisiare, Saccharomyeces: Yarrowia lipolytica, Nicotiana benthamiana և ջրիմուռներ, ի թիվս շատերի: Բջջային այս գործարանները կարող են արտադրել սպիտակուցներ, լիպիդներ, կենսաքիմիական նյութեր, պոլիմերներ, կենսավառելիք և օլեոքիմիական նյութեր, որոնք օգտագործվում են որպես սննդամթերք կամ հումք արդյունաբերական կիրառությունների համար: Որպես բջջային գործարաններ օգտագործվող բջիջները մշակվում են փակ կենսառեակտորներում, որտեղ նրանք կարող են հասնել բարձր արդյունավետության, յուրահատկության և էներգիայի ցածր պահանջների:
Թիրախային մոլեկուլները բիոինժեներական բջիջների կուլտուրաներից մեկուսացնելու համար բջիջները պետք է խաթարվեն այնպես, որ ներբջջային նյութն ազատվի: Ուլտրաձայնային բջիջների խանգարիչները լավ հաստատված են որպես բջիջների քայքայման և միացությունների ազատման բարձր հուսալի և արդյունավետ տեխնիկա:
Ուլտրաձայնային բջիջների տարրալուծիչներ, ինչպիսիք են UIP2000hdT օգտագործվում են մանրէաբանական բջիջների գործարաններից միացություններ մեկուսացնելու համար։
Մանրէաբանական բջիջների գործարանները մետաբոլիկ մշակված բջիջներ են, որոնք օգտագործվում են տարբեր արժեքավոր միացությունների սինթեզի համար: Ուլտրաձայնային բջիջների խանգարումը արդյունավետ և հուսալի մեթոդ է բջջի ներսից արժեքավոր միացությունները ազատելու համար:
ուսումնասիրություն և գրաֆիկական՝ ©Villaverde, 2010 թ.
Ուլտրաձայնային բջիջների խանգարողների առավելությունները
Որպես ոչ ջերմային, մեղմ, բայց բարձր արդյունավետ տեխնոլոգիա, ուլտրաձայնային խանգարող սարքերը օգտագործվում են լաբորատորիայում և արդյունաբերության մեջ՝ բջիջները լիզելու և բարձրորակ էքստրակտներ արտադրելու համար, օրինակ՝ օգտագործվում են բջջային գործարաններից մոլեկուլների մեկուսացման համար:
- Բարձր արդյունավետություն
- Ոչ ջերմային, իդեալական է ջերմաստիճանի զգայուն նյութերի համար
- Հուսալի, կրկնվող արդյունքներ
- Մշակման ճշգրիտ հսկողություն
- Գծային ընդլայնելի դեպի ավելի մեծ թողունակություն
- Հասանելի է արդյունաբերական արտադրական հզորությունների համար
Power-Ուլտրաձայնային մանրէների բջջային գործարանների արդյունավետ խախտման համար
Ուլտրաձայնային բջիջների խանգարողների մեխանիզմը և ազդեցությունը.
Ուլտրաձայնային բջիջների խանգարումը օգտագործեց ուլտրաձայնային ալիքների ուժը: Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորը/բջջային խանգարիչը հագեցած է տիտանի խառնուրդից պատրաստված զոնդով (aka sonotrode), որը տատանվում է մոտ բարձր հաճախականությամբ: 20 կՀց: Սա նշանակում է, որ ուլտրաձայնային զոնդը մեկ վայրկյանում 20000 թրթռում է միացնում ձայնային հեղուկի մեջ: Հեղուկի մեջ զուգակցված ուլտրաձայնային ալիքները բնութագրվում են փոփոխվող բարձր ճնշման / ցածր ճնշման ցիկլերով: Ցածր ճնշման ցիկլի ընթացքում հեղուկը ընդլայնվում է և առաջանում են րոպեական վակուումային փուչիկներ: Այս շատ փոքր փուչիկները աճում են մի քանի փոփոխական ճնշման ցիկլերի ընթացքում, մինչև որ նրանք չեն կարող այլ էներգիա կլանել: Այս պահին կավիտացիոն փուչիկները կատաղիորեն պայթում են և տեղական մակարդակում ստեղծում են էներգիայի խիտ արտասովոր միջավայր: Այս երևույթը հայտնի է որպես ակուստիկ կավիտացիա և բնութագրվում է տեղական շատ բարձր ջերմաստիճաններով, շատ բարձր ճնշումներով և կտրող ուժերով: Այս կտրող լարումները արդյունավետորեն կոտրում են բջջային պատերը և մեծացնում զանգվածի փոխանցումը բջջի ներսի և շրջակա լուծիչի միջև: Որպես զուտ մեխանիկական տեխնիկա, ուլտրաձայնային եղանակով առաջացած կտրող ուժերը լայնորեն օգտագործվում են և առաջարկվող ընթացակարգը բակտերիալ բջիջների խզման, ինչպես նաև սպիտակուցի մեկուսացման համար: Որպես բջիջների խզման պարզ և արագ մեթոդ, sonication-ը իդեալական է փոքր, միջին և մեծ ծավալների մեկուսացման համար: Hielscher-ի թվային ուլտրաձայնային սարքերը հագեցած են հստակ կարգավորումների ընտրացանկով՝ ճշգրիտ ձայնային հսկողության համար: Բոլոր ձայնային տվյալները ավտոմատ կերպով պահվում են ներկառուցված SD-քարտում և պարզապես հասանելի են: Ջերմության ցրման բարդ տարբերակները, ինչպիսիք են արտաքին սառեցումը, ձայնային արտանետումը իմպուլսային ռեժիմում և այլն, ուլտրաձայնային տարրալուծման գործընթացում ապահովում են գործընթացի իդեալական ջերմաստիճանի պահպանումը և դրանով իսկ արդյունահանվող ջերմազգայուն միացությունների անձեռնմխելիությունը:
Հետազոտությունն ընդգծում է ուլտրաձայնային բջիջների խանգարման և արդյունահանման ուժեղ կողմերը
Պրոֆեսոր Չեմատը և այլք: (2017) իրենց ուսումնասիրության մեջ վերսկսում են, որ «ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանումը կանաչ և տնտեսապես կենսունակ այլընտրանք է սննդի և բնական արտադրանքի սովորական տեխնիկայի համար: Հիմնական առավելություններն են արդյունահանման և մշակման ժամանակի նվազումը, օգտագործվող էներգիայի և լուծիչների քանակը, միավորի գործառնությունները և CO2 արտանետումները»:
Gabig-Ciminska et al. (2014 թ.) ԴՆԹ-ի ազատման նպատակով սպորների լիզման համար իրենց ուսումնասիրության մեջ օգտագործեցին բարձր ճնշման հոմոգենիզատոր և ուլտրաձայնային բջիջների ինտեգրատոր: Համեմատելով բջիջների խզման երկու մեթոդները՝ հետազոտական թիմը եզրակացնում է, որ սպորների ԴՆԹ-ի բջիջների լիզման հետ կապված՝ «վերլուծությունը կատարվել է բարձր ճնշման միատարրացումից բջիջների լիզատների կիրառմամբ: Այնուհետև մենք հասկացանք, որ ուլտրաձայնային բջիջների խանգարումն այս նպատակով ակնառու առավելություններ ունի: Այն բավականին արագ է և կարող է մշակվել փոքր նմուշների ծավալների համար»: (Gabig-Ciminska et al., 2014)
Արդյունաբերական ուլտրաձայնային բջիջների դիսինտեգրատոր UIP4000hdT (4000W, 20kHz) մանրէաբանական բջիջների գործարաններից սինթեզված միացությունների շարունակական մեկուսացման և մաքրման համար:
Կենսամոլեկուլներ բջջային գործարաններից սննդի արտադրության համար
Մանրէաբանական բջիջների գործարանները կենսունակ և արդյունավետ արտադրության մեթոդաբանություն են՝ օգտագործելով մանրէաբանական օրգանիզմներ՝ բնական և ոչ բնիկ մետաբոլիտների բարձր բերքատվություն ստանալու համար՝ միկրոօրգանիզմների, ինչպիսիք են բակտերիաները, խմորիչները, սնկերը և այլն մետաբոլիկ բիոճարտարագիտություն: Օրինակ՝ զանգվածային ֆերմենտները արտադրվում են միկրոօրգանիզմների միջոցով ինչպես Aspergillus oryzae-ն, սնկերը և բակտերիաները: Այդ զանգվածային ֆերմենտներն օգտագործվում են սննդամթերքի և խմիչքների արտադրության համար, ինչպես նաև գյուղատնտեսության, կենսաէներգիայի և կենցաղային խնամքի համար:
Որոշ բակտերիաներ, ինչպիսիք են Acetobacter xylinum-ը և Gluconacetobacter xylinus-ը, արտադրում են ցելյուլոզա ֆերմենտացման գործընթացում, որտեղ նանոմանրաթելերը սինթեզվում են ներքևից վեր գործընթացում: Բակտերիալ ցելյուլոզը (հայտնի է նաև որպես մանրէաբանական ցելյուլոզա) քիմիապես համարժեք է բուսական ցելյուլոզային, բայց այն ունի բյուրեղության բարձր աստիճան և բարձր մաքրություն (զերծ լիգնինից, հեմիցելյուլոզից, պեկտինից և այլ բիոգեն բաղադրիչներից), ինչպես նաև ցելյուլոզային նանոմանրաթելերի յուրահատուկ կառուցվածք։ հյուսված եռաչափ (3D) ցանցային ցանց: (տես՝ Zhong, 2020) Բուսական բջջանյութի համեմատությամբ, բակտերիալ ցելյուլոզը ավելի կայուն է, և արտադրված ցելյուլոզը մաքուր է և չի պահանջում մաքրման բարդ քայլեր: NaOH կամ SDS (նատրիումի դոդեցիլ սուլֆատ) ուլտրաձայնային արդյունահանումը և լուծիչի արդյունահանումը շատ արդյունավետ են բակտերիալ ցելյուլոզայի մեկուսացման համար բակտերիալ բջիջներից:
Բջջային գործարանների կենսամոլեկուլներ դեղագործական և պատվաստանյութերի արտադրության համար
Բջջային գործարաններից ստացված ամենահայտնի դեղագործական արտադրանքներից մեկը մարդու ինսուլինն է: Ինսուլինի բիոինժեներական արտադրության համար օգտագործվում են հիմնականում E. coli և Saccharomyces cerevisiae: Քանի որ կենսասինթեզված նանո չափի մոլեկուլներն առաջարկում են բարձր կենսահամատեղելիություն, կենսաբանական նանոմասնիկները, ինչպիսին է ֆերիտինը, ձեռնտու են բազմաթիվ կենսաարտադրական կիրառությունների համար: Բացի այդ, մետաբոլիկ ինժեներական մանրէների արտադրությունը հաճախ զգալիորեն ավելի արդյունավետ է ստացված բերքատվության համար: Օրինակ, արտեմիսինաթթվի, ռեսվերատրոլի և լիկոպենի արտադրությունը տասնապատկվել է՝ հասնելով մի քանի հարյուրապատիկի, և արդեն հաստատված է կամ գտնվում է արդյունաբերական մասշտաբի զարգացման փուլում: (տես Liu et al.; Microb. Cell Fact. 2017)
Օրինակ, սպիտակուցի վրա հիմնված նանո չափի բիոմոլեկուլները, որոնք ունեն ինքնակազմակերպվող հատկություններ, ինչպիսիք են ֆերիտինը և վիրուսանման մասնիկները, հատկապես հետաքրքիր են պատվաստանյութի մշակման համար, քանի որ դրանք ընդօրինակում են պաթոգենների և՛ չափերը, և՛ կառուցվածքը և ենթակա են անտիգենների մակերևութային կոնյուգացիայի՝ խթանելու համար: փոխազդեցություն իմունային բջիջների հետ. Նման մոլեկուլները արտահայտվում են այսպես կոչված բջջային գործարաններում (օրինակ՝ ինժեներական E. coli շտամներ), որոնք արտադրում են որոշակի թիրախային մոլեկուլ։
Արձանագրություն ուլտրաձայնային լիզիսի և E. coli BL21-ի ֆերիտինի թողարկման համար
Ֆերիտինը սպիտակուց է, որի հիմնական գործառույթը երկաթի կուտակումն է։ Ֆերիտինը խոստումնալից կարողություններ է ցուցաբերում որպես ինքնակազմակերպվող նանոմասնիկներ պատվաստանյութերում, որտեղ այն օգտագործվում է որպես պատվաստանյութի առաքման միջոց (օրինակ՝ SARS-Cov-2 հասկի սպիտակուցներ): Sun et.-ի գիտական հետազոտությունները։ ալ. (2016) ցույց է տալիս, որ ռեկոմբինանտ ֆերիտինը կարող է ազատվել որպես լուծվող ձև Escherichia coli-ից NaCl ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում (≤50 մմոլ/լ): E. coli BL21-ում ֆերիտինն արտահայտելու և ֆերտինն ազատելու համար հաջողությամբ կիրառվել է հետևյալ արձանագրությունը. Recombinant pET-28a/ferritin պլազմիդը փոխակերպվել է E coli BL21 (DE3) շտամի: Ֆերիտին E coli BL21 (DE3) բջիջները մշակվել են LB աճի միջավայրում 0,5% կանամիցինով 37°C-ում և ինդուկտացվել են OD600 0,6 0,4% իզոպրոպիլ-β-D-թիոգալակտոպիրանոզիդով 3 ժամ 37°C-ում: Վերջնական մշակույթն այնուհետև հավաքվել է ցենտրիֆուգմամբ 8000գ-ում 10 րոպե 4°C-ում, և գնդիկը հավաքվել է: Այնուհետև գնդիկը կրկին կասեցվել է LB միջավայրում (1% NaCl, 1% Typone, 0.5% խմորիչի էքստրակտ)/լիզի բուֆեր (20 մմոլ/լ Tris, 50 մմոլ/լ NaCl, 1 մմոլ/լ EDTA, pH 7.6) և տարբեր NaCl լուծույթի կոնցենտրացիաները (համապատասխանաբար 0, 50, 100, 170 և 300 մմոլ/լ): Բակտերիաների բջիջների լիզման համար կիրառվել է զարկերակային ռեժիմում հնչյունավորում. օրինակ՝ օգտագործելով Ուլտրաձայնային սարք UP400St 100% ամպլիտուդով` 5 վայրկյան ON, 10 վայրկյան անջատված, 40 ցիկլով) և այնուհետև ցենտրիֆուգվել 10 000 գ 15 րոպե 4°C ջերմաստիճանում: Սուպերնատանտը և նստվածքը վերլուծվել են նատրիումի դոդեցիլ սուլֆատի պոլիակրիլամիդ գել էլեկտրոֆորեզով (SDS-PAGE): Նատրիումի դոդեցիլ սուլֆատով ներկված բոլոր գելերը սկանավորվել են բարձր լուծաչափով սկաներով: Գելի պատկերները վերլուծվել են Magic Chemi 1D ծրագրի միջոցով: Օպտիմալ հստակության համար սպիտակուցային շերտերը հայտնաբերվել են պարամետրերի ճշգրտմամբ: Գոտու համար տվյալները ստեղծվել են տեխնիկական եռապատիկներից: (տես Sun et al., 2016)
Ուլտրաձայնային բջիջների խանգարիչներ բջջային գործարանների արդյունաբերական լիզիսի համար
Ուլտրաձայնային լիզը և արդյունահանումը հուսալի և հարմարավետ մեթոդ են բջջային գործարաններից մետաբոլիտների ազատման համար՝ դրանով իսկ նպաստելով թիրախային մոլեկուլների արդյունավետ արտադրությանը: Ուլտրաձայնային բջիջների խանգարիչները հասանելի են լաբորատորիայից մինչև արդյունաբերական չափսեր, և գործընթացները կարող են մասշտաբավորվել ամբողջությամբ գծային:
Hielscher Ultrasonics-ը ձեր իրավասու գործընկերն է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային խանգարողների համար և ունի երկարամյա փորձ նստարանային և արդյունաբերական միջավայրերում ուլտրաձայնային համակարգերի իմպլանտացիայի ոլորտում:
Երբ խոսքը վերաբերում է բարդ ապարատային և ծրագրային ապահովմանը, Hielscher Ultrasonics բջջային խափանման համակարգերը բավարարում են գործընթացի օպտիմալ վերահսկման, հեշտ շահագործման և օգտագործողի համար հարմարավետության բոլոր պահանջները: Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի հաճախորդները և օգտագործողները գնահատում են այն առավելությունը, որ Hielscher ուլտրաձայնային բջիջների խափանումներն ու արդյունահանողները թույլ են տալիս գործընթացի ճշգրիտ մոնիտորինգ և վերահսկում: – թվային սենսորային էկրանի և դիտարկիչի հեռակառավարման միջոցով: Բոլոր կարևոր ձայնային տվյալները (օրինակ՝ զուտ էներգիա, ընդհանուր էներգիա, ամպլիտուդ, տևողությունը, ջերմաստիճանը, ճնշումը) ավտոմատ կերպով պահվում են որպես CSV ֆայլ ինտեգրված SD քարտի վրա: Սա օգնում է ստանալ վերարտադրելի և կրկնվող արդյունքներ և հեշտացնում է գործընթացի ստանդարտացումը, ինչպես նաև Լավ արտադրական պրակտիկայի (cGMP) կատարումը:
Անշուշտ, Hielscher ուլտրաձայնային պրոցեսորները կառուցված են 24/7 աշխատանքային ռեժիմով լիարժեք բեռի տակ և, հետևաբար, կարող են հուսալիորեն շահագործվել արդյունաբերական արտադրության պարամետրերում: Բարձր ամրության և ցածր սպասարկման պատճառով ուլտրաձայնային սարքավորումների անգործությունը իսկապես ցածր է: CIP (մաքուր տեղում) և SIP (մանրէազերծում տեղում) գործառույթները նվազագույնի են հասցնում աշխատատար մաքրումը, հատկապես, որ բոլոր խոնավ մասերը հարթ մետաղական մակերեսներ են (առանց թաքնված բացվածքների կամ վարդակների):
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500 մլ | 10-ից 200 մլ / րոպե | UP100H |
| 10-ից 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / րոպե | UP200Ht, UP400 Փ |
| 0.1-ից 20լ | 0.2-ից 4լ/րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| ԱԺ | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| ԱԺ | ավելի մեծ | կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ: / Հարցրեք մեզ:
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբով կիրառական կիրառությունների խառնուրդի, ցրման, էմուլսացման և արդյունահանման համար:
Գրականություն / Հղումներ
- 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.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
sono-bioreactors
Ուլտրաձայնը մի կողմից օգտագործվում է բջիջները խաթարելու համար՝ ներբջջային միացություններ ազատելու համար, սակայն կիրառելով ավելի մեղմ ամպլիտուդներով և/կամ որպես իմպուլսացիոն ուլտրաձայնային պոռթկում, ձայնային ախտահանումը կարող է մեծապես բարձրացնել մանրէների, բուսական և կենդանական բջիջների նյութափոխանակության արտադրողականությունը կենսառեակտորներում՝ դրանով իսկ խթանելով կենսատեխնոլոգիական գործընթացները: Ուլտրաձայնային զոնդերը կարող են պարզապես ինտեգրվել բիոռեակտորներում (այսպես կոչված՝ սոնո-բիոռեակտորներ), որպեսզի ուժեղացնեն կենդանի կենսակատալիզատորների արդյունավետությունը: Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը թույլ են տալիս ճշգրիտ վերահսկվող ուլտրաձայնային պայմաններ, որոնք կարող են օպտիմալ կերպով կարգավորվել կենդանի բջիջների բարձր կատալիտիկ փոխակերպման համար: Իմացեք ավելին սոնոբիոռեակտորների համար Hielscher ուլտրաձայնային զոնդերի և ուլտրաձայնային ուժեղացված կենսակատալիզի ազդեցության մասին:
Բջջային գործարաններ և մետաբոլիտների սինթեզ
Տարբեր միկրոօրգանիզմներ կարող են սինթեզել նմանատիպ մետաբոլիտներ, օրինակ՝ Corynebacterium, Brevibacterium և Escherichia coli ամինաթթուների արտադրության համար հաջողությամբ օգտագործվել են. վիտամինները սինթեզվել են՝ օգտագործելով Propionibacterium և Pseudomonas; օրգանական թթուները ստացվում են Aspergillus, Lactobacillus, Rhizopus; մինչդեռ ֆերմենտները կարող են արտադրվել Ասպերգիլուսի և Բացիլուսի կողմից. հակաբիոտիկները կարող են արտադրվել Streptomyces-ի և Penicillium-ի կողմից; մինչդեռ բիոսուրֆակտանտների արտադրության համար սովորաբար ձևավորված Pseudomonas, Bacillus և Lactobacillus օգտագործվում են որպես բջջային գործարաններ:
E. Coli որպես մանրէաբանական բջջային գործարաններ
E. coli բակտերիաները և նրա բազմաթիվ շտամները լայնորեն կիրառվում են մոլեկուլային կենսաբանության մեջ և դարձել են որպես առաջին արդյունավետ բջջային մոդելներից մեկը, որն օգտագործվում է ասմիկրոբային բջիջների գործարաններում՝ ռեկոմբինանտ սպիտակուցների, կենսավառելիքի և տարբեր այլ քիմիական նյութերի արտադրության համար: E. coli-ն առանձնանում է մի քանի միացություններ արտադրելու բնական ունակությամբ, ինչը բարելավվել է բիոինժեներիայի և գենետիկ մոդիֆիկացիաների շնորհիվ: Օրինակ, հետերոլոգ ֆերմենտների փոխանցման միջոցով E.coli-ի կարողությունը՝ արտադրելու բազմաթիվ ապրանքներ, փոփոխվել է՝ նոր կենսասինթետիկ ուղիներ մշակելու համար:
(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.)
Streptomyces որպես մանրէաբանական բջջային գործարաններ
Streptomyces-ը ակտինոմիցետների ամենամեծ խումբն է. Streptomyces տեսակները լայնորեն տարածված են ջրային և ցամաքային էկոհամակարգերում։ Streptomyces ցեղի անդամները առևտրային հետաքրքրություն են ներկայացնում հսկայական քանակությամբ կենսամոլեկուլներ և կենսաակտիվ երկրորդական մետաբոլիտներ արտադրելու իրենց կարողության պատճառով: Այն արտադրում է կլինիկապես օգտակար հակաբիոտիկներ, ինչպիսիք են տետրացիկլինները, ամինոգիկոզիդները, մակրոլիդները, քլորամֆենիկոլը և ռիֆամիցինները: Բացի հակաբիոտիկներից, Streptomyces-ը արտադրում է նաև այլ բարձրարժեք դեղագործական արտադրանք, ներառյալ հակաքաղցկեղը, իմունոստիմուլյատորը, իմունոպրեսիվը, հակաօքսիդիչ նյութերը, միջատասպանները և հակամակաբույծ դեղամիջոցները, որոնք ունեն լայն բժշկության և գյուղատնտեսության կիրառություն:
Streptomyces տեսակները արտադրում են մի շարք ֆերմենտներ, որոնք բժշկական առումով կարևոր են, ներառյալ L-ասպարագինազը, ուրիկազը և խոլեստերինի օքսիդազը: Շատ ակտինոմիցետներ կարող են արտադրել արդյունաբերական նշանակություն ունեցող ֆերմենտներ՝ ցելյուլազներ, խիտինազներ, խիտոզանազներ, α-ամիլազներ, պրոթեզերներ և լիպազներ: Շատ ակտինոմիցետներ կարող են արտադրել տարբեր գունանյութեր, որոնք սինթետիկ գույների պոտենցիալ լավ այլընտրանք են: Streptomyces տեսակները մեծ կարողություն ունեն մակերևութային ակտիվ կենսամոլեկուլներ արտադրելու, ներառյալ բիոէմուլգատորներ և կենսասուրֆակտանտներ: Հակադիաբետիկ ակարբոզը արտադրվել է Streptomyces-ի շտամներով՝ մանրէային խմորման միջոցով: Streptomyces-ի տեսակները ցույց են տվել խոլեստերինի սինթեզի ինհիբիտորներ սինթեզելու ունակություն, ինչպիսին է պրավաստատինը: Վերջերս Streptomyces տեսակները կարող են օգտագործվել որպես էկոլոգիապես մաքուր «նանոգործարաններ» նանոմասնիկների սինթեզի համար: Streptomyces-ի որոշ տեսակներ խոստումնալից են վիտամին B12-ի արտադրության համար:
(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-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափս.