Методы культивирования клеток - Вахтин Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Измеряются и управляются следующие параметры работы ферментера: pH среды в диапазоне от 2 до 12, растворенный кислород (от 2 до 100 %), скорость подачи питательной среды и газов, температура в диапазоне от 0 до 60 °С, число оборотов мешалки.
Кроме изложенного, в некоторых моделях приборов измеряется и индуцируется подача реагентов для поддержания pH и пеногаше-ния. Наиболее сложная задача — оперативное измерение числа клеток в суспензии — еще не нашла своего исчерпывающего решения.
Ряд фирм («NBC» — США, «LKB» — Швеция, «В. Braun Mel-sungen» — ФРГ) используют для управления ферментерами микропроцессорные комплексы с соответствующим специальным математическим обеспечением. Примером подобного прибора, производимого в странах СЭВ, является комплекс ферментер—ЭВМ типа СЛФ-20 (ЧССР). Прибор состоит из 20-литрового ферментера с блоком регулирования, микро-ЭВМ типа ТНС-64 и периферийных устройств (цифропечать, дисплей и т. п.). Микро-ЭВМ может одновременно управлять по заданным программам четырьмя ферментерами. Ферментер имеет магнитный привод мешалки. Поток воздуха регулируется до 15 л/мин. Измерение и регулирование pH в диапазоне от 2 до 12 происходит с точностью до ±0.1. Пеногашение — механическое и химическое. Температура суспензии регулируется от 15 до 40 °С с точностью ±0.4 °С. Регулировка по растворенному кислороду — от 20 до 90 %. Скорость вращения мешалки задается в диапазоне от 60 до 1200 об/мин с точностью ±5 %. Паровая стерилизация прибора происходит в автоклаве, входящем в комплект поставки ферментера. Пакет математического обеспечения в виде
стандартных программ позволяет наблюдать за работой прибора, автоматически поддерживать заданные режимы, обрабатывать и проводить статистический анализ полученной информации, математически моделировать процессы в ферментере. Разрабатывается матобеспечение для автоматической оптимизации процесса ферментации. При выходе ЭВМ из строя возможно управление прибором непосредственно с панели управления ферментера.
В заключение необходимо отметить, что в настоящее время интенсивно разрабатываются новые методы массового культивирования клеток животных — культивирование на полых волокнах, на носителях из высокомолекулярных пластиков, на носителях с магнитной матрицей.
Микроскопы
Необходимость оперативного получения качественной информации -о состоянии культивируемых клеток породила появление специальных микроскопов для этой цели, названных инвертированными.
Принцип инвертированное™ (перевернутости) заключается в том, что в подобных микроскопах объект наблюдения освещается сверху, наблюдается через объективы, расположенные под объектом. Это конструктивное новшество дало возможность наблюдения живых клеток в культуре, т. е. непосредственно в сосудах, где происходит процесс их роста. Микроскоп обычной оптической схемы исключал возможность тюмещения таких сосудов между столом и объективом из-за недостаточных размеров этого расстояния.
Инвертированные микроскопы выпускаются многими фирмами ¦ («Nikon» — Япония, «Leitz» — ФРГ, «Opton» — ФРГ, «Olimpus» — Япония). В зависимости от количества реализуемых методов наблюдения и конструктивной сложности, а следовательно и цены, инвертированные микроскопы могут быть условно разделены на микроскопы для общелабораторных работ, или скрининговые, и микроскопы для ведения научно-исследовательских работ.
К микроскопам I группы могут быть отнесены приборы «Телевал» («К- Цейсс, Йена», ГДР) и «Биолам-П» (ЛОМО, СССР). Приборы этой категории позволяют осуществлять наблюдения методом светлого и темного поля, фазового контраста с увеличением до 250— 300 крат.. Тринокуляр обеспечивает возможность микрофотографирования.
Инвертированные микроскопы для научно-исследовательских работ позволяют осуществлять перечисленные выше методы наблюдения и, кроме тото, дают возможность использовать методы фазоводифференциального контраста (по Номарскому), люминесценции, поляризационный. Эти приборы имеют специальную оптику для присоединения фото- или киноприставок и устройства автоматической установки экспозиции. Увеличение наблюдаемого объекта лежит к пределах от 20 до 1500 крат. Микроскопы могут снабжаться специальными камерами для термостатирования сосуда с клетками
и создания необходимого состава газовой атмосферы в нем. Системы электромеханического управления положением объекта наблюдения и фокусировкой дают возможность использовать подобные микроскопы в устройствах для автоматического анализа изображений. Фотометрическая приставка обеспечивает количественный цитофото-метрический анализ.
Независимо от класса инвертированных микроскопов им присущи следующие, кроме описанных выше, конструктивные особенности: наличие объективов с большим фокусным расстоянием (от 6 до 24 мм с численной аппертурой 0.1—0.6) и устройствами коррекции на толщину стекла сосуда; фокусировка изображения путем перемещения головки с объективами, что позволяет применять прибор с устройствами для микрохирургии, требующими, как известно, неподвижного стола микроскопа; микроскопы имеют стол большого размера (до 220X330 мм), обеспечивающий размещение и фиксацию различных видов культуральной посуды; осветители инвертированных микроскопов поставляются с конденсорами, фокусное расстояние которых до 70—80 мм и более. Мощность и тип источников света позволяют работать с использованием всех методов, реализуемых прибором.
