हिल्सचर अल्ट्रासाउन्ड टेक्नोलोजी

Biosynthetic Production of Human Milk Oligosaccharides

किण्वन वा ईन्जामेटिक प्रतिक्रियाहरू मार्फत मानवीय दूध ओलिगोसाकेराइड्स (एचएमओ) को बायोसिन्थेसिस एक जटिल, उपभोग गर्ने र अक्सर कम उपज दिने प्रक्रिया हो। अल्ट्रासोनिकेसनले सब्सट्रेट र सेल कारखानाहरू बीचको जन-स्थानान्तरणलाई बढाउँदछ यसैले, Sonication ले किण्वन र जैव रासायनिक प्रक्रिया तीव्र गर्दछ HMOs को एक द्रुत र अधिक कुशल उत्पादनको परिणाम।

मानव दूध ओलिगोसाकराइड्स

मानव दुध ओलिगोसाकेराइड्स (एचएमओ), मानव दुधा ग्लाइकन भनेर पनि चिनिन्छ, चिनी अणुहरू हुन्, जुन ओलिगोसाकेराइड समूहको हिस्सा हुन्। HMOs को प्रख्यात उदाहरणहरूमा २'-fucosyllactose (२) सामेल छन्′-FL), lacto-N-neotetraose (LNnT), 3'-galactosyllactose (3′-GL), र difucosyllactose (DFL)।
जबकि मानव छातीको दूध बिभिन्न १ 150० भन्दा बढी HMO संरचनाहरु संग मिल्दछ, मात्र २′-fucosyllactose (२′-FL) र lacto-N-neotetraose (LNnT) हाल ब्यावसायिक स्तरमा उत्पादन गरिन्छ र शिशु सूत्रमा पौष्टिक additives को रूप मा प्रयोग गरिन्छ।
मानव दूध ओलिगोसाकेराइड्स (HMOs) बच्चा पोषणमा तिनीहरूको महत्वको लागि परिचित छन्। मानव दूध ओलिगोसाकेराइड एक अनौंठो पोषक तत्व हो, जसले प्रिबायोटिक, एन्टी-चिपकने वाला एन्टिमाइक्रोबियल, र शिशुको पेट भित्रको इम्युनोमोडुलेटरको रूपमा काम गर्दछ र मस्तिष्कको विकासमा ठूलो योगदान पुर्‍याउँछ। HMO हरू मानव स्तनको दुधमा मात्र भेटिन्छन्; अन्य स्तनपायी दुधहरू (जस्तै गाई, बाख्रा, भेडा, ऊँट आदि) सँग ओलिगोसाक्राइड्सको यी विशिष्ट प्रकार हुँदैन।
मानव दूध ओलिगोसाकेराइड्स मानव दुधमा तेस्रो सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा ठोस घटक हो, जुन कि पानीमा घुलमिल वा पलाएको वा निलम्बित रूपमा उपस्थित हुन सक्छ। ल्याक्टोज र फ्याट्टी एसिडहरू मानव दुधमा पाइने सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा खनिज पदार्थ हुन्। एचएमओहरू ०.––-०.88 औन्स (9.। – -२–..9 g) / एलको एकाग्रतामा उपस्थित हुन्छन्। करीव २०० संरचनात्मक रूपमा बिभिन्न मानवीय दूध ओलिगोसाक्राइडहरू चिनिन्छन्। सबै महिलाहरूको %०% मा प्रमुख ओलिगोसाक्राइड २ हो′-Fucosyllactose, जो करीव २. g g / L को एकाग्रतामा मानव स्तन दुधमा अवस्थित हुन्छ।
HMOs पाचन नभएकोले, तिनीहरू क्यालोरिक रूपमा पोषणमा योगदान गर्दैनन्। अपच मिल्दो कार्बोहाइड्रेट हुनाले, तिनीहरू प्रीबायोटिक्सको रूपमा काम गर्दछन् र छनौटको रूपमा वांछनीय पेटको माइक्रोफ्लोरा, विशेष गरी बिफिडोबक्टेरियाद्वारा किण्वित हुन्छन्।

मानव दूध ओलिगोसाकराइड्स (HMOs) का स्वास्थ्य लाभ

  • शिशुहरुको विकास लाई बढावा
  • दिमागको विकासका लागि महत्वपूर्ण छन्
  • विरोधी भड़काउने र छ
  • ग्यास्ट्रो आंत्र पथमा एंटी-चिपकने प्रभाव
  • वयस्कहरूमा प्रतिरक्षा प्रणाली समर्थन गर्दछ
Ultrasonication and the use of ultrasonic bioreactors (sono-bioreactors) are highly effective to promote mass transfer between substrate and living cells used as cell factories

The अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर UIP2000hdT एचओएमओजस्ता जैविक संश्लेषित जैविक अणुहरूको उच्च उत्पादनको लागि ठूलो ट्रान्सफर र सेल कारखानाहरू सक्रिय गर्दछ।

सूचना अनुरोध




हाम्रो नोट गर्नुहोस् गोपनीयता नीति


मानव दूध ओलिगोसाकराइड्सको बायोसिन्थेसिस

सेल कारखाना र एन्जाइमेटिक / चेमो-एन्जामेटिक प्रणालीहरू HMOs को संश्लेषणको लागि प्रयोग हुने वर्तमान प्रविधि हुन्। औद्योगिक स्तरमा एचएमओ उत्पादनका लागि, माइक्रोबियल सेल कारखानाहरूको किण्वन, जैव रासायनिक संश्लेषण, र विभिन्न इन्जाइमेटिक प्रतिक्रिया एचएमओ जैव-उत्पादनको सम्भावित तरिकाहरू हुन्। आर्थिक कारणहरूले गर्दा, माइक्रोबियल सेल कारखाना मार्फत जैव संश्लेषण हाल एचएमओको औद्योगिक उत्पादन स्तरमा प्रयोग हुने एक मात्र प्रविधि हो।

माइक्रोबियल सेल कारखाना प्रयोग HMOs को किण्वन

ईकोली, Saccharomyces cerevisiae र Lactococcus lactis सामान्यतया सेल कारखानाहरू प्रयोग गरिन्छ जैविक अणुहरूको जैव-उत्पादनको लागि जस्तै HMOs। किण्वन एक जैव रासायनिक प्रक्रिया हो र सूक्ष्म जीवहरूको प्रयोग गरेर सब्सट्रेटलाई लक्षित जैविक अणुहरूमा बदल्न। माइक्रोबियल सेल कारखानाहरूले सरल चिनीलाई सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गर्दछ, जुन उनीहरू एचएमओमा रूपान्तरण गर्दछन्। किनकि साधारण चिनी (जस्तै ल्याक्टोज) एक प्रचुर, सस्तो सब्सट्रेट हो, यसले जैव संश्लेषण प्रक्रियालाई लागत-कुशल राख्दछ।
विकास र जैविक रूपान्तरण दर मुख्यतया सूक्ष्मजीवहरूमा पोषक तत्व (सब्सट्रेट) को जन-स्थानान्तरणबाट प्रभावित हुन्छन्। सामूहिक स्थानान्तरण दर एक मुख्य कारक हो जसले किण्वनको क्रममा उत्पाद संश्लेषणलाई प्रभावित गर्दछ। अल्ट्रासोनिकेसन ठूलो मात्रामा स्थानान्तरण प्रमोट गर्नको लागि परिचित छ।
During fermentation, the conditions in the bioreactor must be constantly monitored and regulated so that the cells can grow as quickly as possible in order to then produce the targeted biomolecules (e.g. oligosaccharides such as HMOs; insulin; recombinant proteins). Theoretically, the product formation starts as soon as the cell culture begins to grow. However especially in genetically modified cells such as engineered microorganisms it is usually induced later by adding a chemical substance to the substrate, which upregulates the expression of the targeted biomolecule. Ultrasonic bioreactors (sono-bioreactor) can be precisely controlled and allow for the specific stimulation of microbes. This results in an accelerated biosynthesis and higher yields.
Ultrasonic lysis and extraction: Fermentation of complex HMOs might be limited by low fermentation titers and products remaining intracellular. Ultrasonic lysis and extraction is used to release intracellular material before purification and down-stream processes.

अल्ट्रासोनिक रूपमा प्रचारित किण्वन

The growth rate of microbes such as Escherichia coli, engineered E.coli, Saccharomyces cerevisiae and Lactococcus lactis can be accelerated by increasing the mass transfer rate and cell wall permeability by applying controlled low-frequency ultrasonication. As a mild, non-thermal processing technique, ultrasonication applies purely mechanical forces into the fermentation broth.
Acoustic Cavitation: The working principle of sonication is based on acoustic cavitation. The ultrasonic probe (sonotrode) couples low-frequency ultrasound d waves into the medium. The ultrasound waves travel through the liquid creating alternating high-pressure (compression) / low-pressure (rarefaction) cycles. By compressing and stretching the liquid in alternating cycles, minute vacuum bubbles arise. These small vacuum bubbles grow over several cycles until they reach a size where they cannot absorb any further energy. At this point of maximum growth, the vacuum bubble implodes violently and generates locally extreme conditions, known as the phenomenon of cavitation. In the cavitational “hot-spot”, high pressure and temperature differentials and intense shear forces with liquid jets of up to 280m/sec can be observed. By these cavitational effects, thorough mass transfer and sonoporation (the perforation of cell walls and cell membranes) is achieved. The nutrients of the substrate are floated to and into the living whole cells, so that the cell factories are optimally nourished and growth as well as conversion rates are accelerated. Ultrasonic bioreactors are a simple, yet highly effective strategy to process biomass in a one-pot biosynthesis process.
एक ठ्याक्कै नियन्त्रण, हल्का Sonication किण्वन प्रक्रिया तीव्र गर्न प्रसिद्ध छ।
सोनिकेशन्सले "कोष पोर्सिटि बढाउँदै, बढाइएको उत्पादन वा वृद्धि कोषको माध्यमबाट जीवित कोषहरू समावेश गर्ने थुप्रै बायोप्रोसेसेसहरूको उत्पादकता सुधार गर्दछ र सेल अवयवहरूको सम्भावित बृद्धि गर्न।" (नवीन एट अल २०१ 2015)
Read more about ultrasonically-assisted fermentation!
अल्ट्रासोनिक इन्टेन्सिफाइड किण्वनको फाइदाहरू

  • उपज बढ्यो
  • द्रुत किण्वन
  • सेल विशिष्ट उत्तेजना
  • वर्धित सब्सट्रेट अप्टेक
  • सेल पोरोसिटी बढ्यो
  • सजिलो गर्नका लागि
  • सुरक्षित
  • साधारण रेट्रो फिटिंग
  • रैखिक स्केल अप
  • ब्याच वा InIine प्रोसेसिंग
  • चाँडो RoI

Naveena ET अल। (२०१)) ले पत्ता लगायो कि अल्ट्रासोनिक ईन्फिट्शनले बायोप्रोसेसि duringको क्रममा धेरै फाइदाहरू प्रदान गर्दछ, अन्य अपरेटि treatment उपचार विकल्पहरूको तुलनामा कम अपरेटिंग लागत, अपरेशनको सरलता र मध्यम पावर आवश्यकताहरू सहित।

Agitated ultrasonic tank (sono-bioreactor) for batch processing

KkW अल्ट्रासोनिकेटर र आंदोलनकारीको साथ ट्याank्क

उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक किण्वन रिएक्टरहरू

किण्वन प्रक्रियाहरू जीवित जीवाणुहरू जस्तै ब्याक्टेरिया वा खमीर, जो सेल कारखानाको रूपमा कार्य गर्दछ। जबकि Sonication सामूहिक स्थानान्तरण र सूक्ष्मजीववाद को वृद्धि र रूपान्तरण दर बढाउन को लागी लागू गर्न को लागी लागू गरिएको छ, सेल कारखानाको विनाशबाट बच्न अल्ट्रासोनिक तीव्रता को ठीक नियन्त्रण गर्न को लागी महत्वपूर्ण छ।
हिल्सचर अल्ट्रासोनिक्स उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर डिजाईन, निर्माण र वितरणमा विशेषज्ञ छ, जसलाई ठ्याक्कै नियन्त्रण गर्न सकिन्छ र उत्कृष्ट किण्वन उत्पादन सुनिश्चित गर्न अनुगमन गर्न सकिन्छ।
हिल्सचर अल्ट्रासोनिक्स द्वारा अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया प्यारामिटरहरूमा सटीक नियन्त्रण' बुद्धिमान सफ्टवेयरप्रक्रिया नियन्त्रण उच्च उत्पादन र उच्च गुणस्तरको लागि मात्र आवश्यक पर्दैन, तर परिणामहरूलाई दोहोर्‍याउन र पुन: उत्पादन गर्न सक्षम गर्दछ। विशेष गरी जब आईएसटी सेल कारखानाहरूको उत्तेजनाको लागि आउँदछ, Sonication प्यारामिटरहरूको सेल विशिष्ट अनुकूलन उच्च उत्पादन प्राप्त गर्न र सेल गिरावट रोक्नको लागि आवश्यक छ। त्यसकारण, हिलस्चर अल्ट्रासोनिकेटरहरूका सबै डिजिटल मोडेलहरू सफ्टवेयरले सुसज्जित छन्, जसले तपाईंलाई सोनिकेशन प्यारामिटरहरू समायोजित गर्न, मोनिटर गर्न, र संशोधन गर्न अनुमति दिन्छ। अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया प्यारामिटरहरू जैसे कि आयाम, तापमान, दबाव, Sonication अवधि, शुल्क चक्र, र ऊर्जा आगत किण्वन को माध्यमबाट HMO उत्पादन लाई बढावा दिन आवश्यक छ।
हिल्सचर अल्ट्रासोनिकेटरहरूको स्मार्ट सफ्टवेयरले स्वचालित रूपमा एकीकृत एसडी-कार्डमा सबै महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया प्यारामिटरहरू रेकर्ड गर्दछ। Sonication प्रक्रियाको स्वचालित डेटा रेकर्डिंग प्रक्रिया मानकीकरण र प्रजनन क्षमता / दोहोर्याउने क्षमता हो, जुन राम्रो उत्पादन अभ्यासहरू (GMP) को लागि आवश्यक छन्।

हेलसेस्टर अल्ट्रासोनिक्स क्यास्काट्रोड

cascatrodeTM एक अल्ट्रासोनिक प्रवाह सेल रिएक्टरमा

किण्वनको लागि अल्ट्रासोनिक रेक्टरहरू

हेलसेस्टर अल्ट्रासोनिक्स क्यास्काट्रोडHielscher offers ultrasonic probes of various size, length and geometries, which can be used for batch as well as continuous flow-through treatments. Ultrasonic reactors, also known as sono-bioreactors, are available for any volume covering the ultrasonic bioprocessing from small lab samples to pilot and fully-commercial production level.
यो सबैलाई राम्रोसँग थाहा छ कि प्रतिक्रिया जहाजमा अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोडको स्थानले काभिएसन र माइक्रो-स्ट्रिमि ofको वितरण माध्यममा प्रभाव गर्दछ। Sonotrode र अल्ट्रासोनिक रिएक्टर सेल ब्रोथ को प्रशोधन मात्रा अनुसार छनौट गर्नु पर्छ। जबकि Sonication ब्याच मा र लगातार मोड मा प्रदर्शन गर्न सकिन्छ, उच्च उत्पादन खण्डहरु को लागी एक सतत प्रवाह स्थापना को उपयोग गर्न सिफारिस गरीन्छ। अल्ट्रासोनिक फ्लो सेलको माध्यमबाट जाँदा, सबै सेल माध्यम बिल्कुल उस्तै उस्तै एक्सपोजर हुन्छ Sonication सबैभन्दा प्रभावकारी उपचार सुनिश्चित गर्न। हिल्सचर अल्ट्रासोनिक्स अल्ट्रासोनिक प्रोब र फ्लो सेल रिएक्टरहरूको विस्तृत श्रृंखलाले आदर्श अल्ट्रासोनिक बायोप्रोसेसिing सेटअप भेला गर्न अनुमति दिन्छ।

Hielscher अल्ट्रासोनिक्स – प्रयोगशालाबाट पायलट सम्म उत्पादन

हिलस्चर अल्ट्रासोनिक्सले बेन्च-टप र पायलट प्रणालीहरूको नमूना तयारीका लागि शक्तिशाली औद्योगिक अल्ट्रासोनिक इकाईहरू प्रति घण्टा सजीलो ट्रक लोड गर्ने प्रक्रियाको लागि कन्ट्याक्ट ह्यान्ड-होल्ड अल्ट्रासोनिक होमोजिनिजर प्रस्ताव गर्ने अल्ट्रासोनिक उपकरणहरूको पूर्ण स्पेक्ट्रम कभर गर्दछ। बहुमुखी र स्थापना र माउन्टिंग विकल्पहरूमा लचिलो भएकोले, हिलस्चर अल्ट्रासोनिकेटरहरू सजिलैसँग सबै प्रकारको ब्याच रिएक्टरहरू, फेड-ब्याचहरू वा लगातार प्रवाह-माध्यम सेटअपहरूमा एकीकृत गर्न सकिन्छ।
विभिन्न सामानको साथ अनुकूलित भागहरूले तपाईंको प्रक्रिया आवश्यकताहरूमा तपाईंको अल्ट्रासोनिक सेटअपको आदर्श रूपान्तरणको लागि अनुमति दिन्छ।
२ load/7 अपरेशनका लागि निर्मित पूर्ण लोड र भारी शुल्क अन्तर्गत माग सर्तहरूमा, हिल्सचर अल्ट्रासोनिक प्रोसेसरहरू भरपर्दो छन् र केवल कम मर्मत आवश्यक छ।
तलको तालिकाले तपाइँलाई हाम्रो अल्ट्रासोनिक्सको अनुमानित प्रकृया क्षमताको संकेत दिन्छ:

ब्याच मात्रा बग्ने गति सिफारिस गरिएका उपकरणहरू
1 देखि 500 ​​एमएल 10 देखि 200 एमएल / मिनेट UP100H
10 देखि 2000 एमएल 20 देखि 400 मिनेट / मिनट Uf200 ः टी, UP400St
0.1 देखि 20L 0.2 देखि 4 एल / मिनेट UIP2000hdT
10 देखि 100 एल 2 देखि 10 एल / मिनेट UIP4000hdT
na 10 देखि 100 एल / मिनेट UIP16000
na ठूलो को क्लस्टर UIP16000

हामीलाई सम्पर्क गर्नुहोस! / हामीलाई सोध्नुहोस्!

थप जानकारीको लागि सोध्नुहोस्

कृपया तलको फारम प्रयोग गर्नुहोस् अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर, अनुप्रयोग र मूल्य को बारे मा थप जानकारी अनुरोध गर्न। हामी तपाईंसँग तपाईंको प्रक्रियाको बारेमा छलफल गर्न र तपाईंको आवश्यकताहरू पूरा गर्ने अल्ट्रासोनिक प्रणाली प्रस्ताव गर्न खुशी हुनेछौं!









कृपया ध्यान दिनुहोस् गोपनीयता नीति


हिलस्चर अल्ट्रासोनिक्स फैलाव, पायसीकरण र सेल निष्कर्षण को लागी उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक होमोजिनाइजर बनाउँछ।

बाट उच्च-शक्ति अल्ट्रासोनिक homogenizer ल्याब लाई पायलटऔद्योगिक मापन

साहित्य / सन्दर्भ



तथ्यहरू थाह छ

Biosynthesis using Cell Factories

A microbial cell factory is a method of bioengineering, which utilizes microbial cells as a production facility. By genetically engineering microbes, the DNA of microorganisms such as bacteria, yeasts, fungi, mammalian cells, or algae is modified turning microbes into cell factories. Cell factories are used to convert substrates into valuable biological molecules, which are used e.g. in food, pharma, chemistry and fuel production. Different strategies of cell factory-based biosynthesis aim at the production of native metabolites, expression of heterologous biosynthetic pathways, or protein expression.
Cell factories can be used to either synthesize native metabolites, to express heterologous biosynthetic pathways, or to express proteins.

Biosynthesis of native metabolites

Native metabolites are defined as biological molecules, which the cells used as cell factory produce naturally. Cell factories produce these biological molecules either intracellularly or a secreted substance. The latter is preferred since it facilitates the separation and purification of the targeted compounds. Examples for native metabolites are amino and nucleic acids, antibiotics, vitamins, enzymes, bioactive compounds, and proteins produced from anabolic pathways of cell.

Heterologus Biosynthetic Pathways

When trying to produce an interesting compound, one of the most important decisions is the choice of production in the native host, and optimize this host, or transfer of the pathway to another well-known host. If the original host can be adapted to an industrial fermentation process, and there are no health-related risks in doing so (e.g., production of toxic by-products), this can be a preferred strategy (as was the case e.g., for penicillin). However, in many modern cases, the potential of using an industrially preferred cell factory and related platform processes out-weighs the difficulty of transferring the pathway.

Protein Expression

The expression of proteins can be achieved via homologous and heterologous ways. In homologous expression, a gene that is naturally present in an organism is over-expressed. Through this over-expression, a higher yield of a certain biological molecule can be produced. For heterologous expression, a specific gene is transferred into a host cell in that the gene is not present naturally. Using cell engineering and recombinant DNA technology, the gene is inserted into the host’s DNA so that the host cell produces (large) amounts of a protein that it would not produce naturally. Protein expression is done in a variety of hosts from bacteria, e.g. E. coli and Bacillis subtilis, yeasts, e.g., Klyuveromyces lactis, Pichia pastoris, S. cerevisiae, filamentous fungi, e.g. as A. niger, and cells derived from multicellular organisms such as mammals and insects. Innummerous proteins are of great commercial interest, including from bulk enzymes, complex bio-pharmaceuticals, diagnostics and research reagents. (cf. A.M. Davy et al. 2017)