خبرون - بايو دواسازي جي خمير جي عمل ۾ حل ٿيل آڪسيجن جي سطح جي نگراني

ڳريل آڪسيجن ڇا آهي؟

حل ٿيل آڪسيجن (DO) مان مراد ماليڪيولر آڪسيجن (O_₂) جيڪو پاڻيءَ ۾ حل ٿئي ٿو. اهو پاڻيءَ جي ماليڪيولن ۾ موجود آڪسيجن ايٽمن کان مختلف آهي (H_₂O)، ڇاڪاڻ ته اهو پاڻي ۾ آزاد آڪسيجن ماليڪيولن جي صورت ۾ موجود آهي، يا ته فضا مان نڪرندو آهي يا آبي ٻوٽن پاران فتوسنٿيسس ذريعي پيدا ٿيندو آهي. DO جي ڪنسنٽريشن مختلف عنصرن کان متاثر ٿيندي آهي، جن ۾ گرمي پد، لوڻ، پاڻي جو وهڪرو، ۽ حياتياتي سرگرميون شامل آهن. اهڙي طرح، اهو آبي ماحول جي صحت ۽ آلودگي جي حيثيت جو جائزو وٺڻ لاءِ هڪ اهم اشاري طور ڪم ڪري ٿو.

حل ٿيل آڪسيجن مائڪروبيل ميٽابولزم کي فروغ ڏيڻ، سيلولر تنفس، واڌ ۽ ميٽابولڪ شين جي بايو سنٿيسس کي متاثر ڪرڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿي. بهرحال، حل ٿيل آڪسيجن جي اعليٰ سطح هميشه فائديمند نه هوندي آهي. اضافي آڪسيجن جمع ٿيل شين جي وڌيڪ ميٽابولزم جو سبب بڻجي سگهي ٿي ۽ ممڪن طور تي زهريلي رد عمل جو سبب بڻجي سگهي ٿي. مختلف بيڪٽيريا جي نسلن ۾ بهترين DO جي سطح مختلف هوندي آهي. مثال طور، پينسلين جي بايو سنٿيسس دوران، DO عام طور تي تقريبن 30٪ هوا جي سنترپتي تي برقرار رکيو ويندو آهي. جيڪڏهن DO صفر تائين گهٽجي وڃي ۽ پنجن منٽن تائين ان سطح تي رهي، ته پيداوار جي ٺهڻ ۾ خاص طور تي خرابي ٿي سگهي ٿي. جيڪڏهن هي حالت 20 منٽن تائين برقرار رهي، ته ناقابل واپسي نقصان ٿي سگهي ٿو.

في الحال، سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ DO سينسر صرف لاڳاپيل هوا جي سنترپتي کي ماپي سگهن ٿا، نه ته حل ٿيل آڪسيجن جي مطلق ڪنسنٽريشن کي. ڪلچر ميڊيم جي جراثيم ڪشي کان پوءِ، هوا ۽ حرڪت ڪئي ويندي آهي جيستائين سينسر ريڊنگ مستحڪم نه ٿئي، جنهن نقطي تي قدر 100٪ هوا جي سنترپتي تي مقرر ڪئي ويندي آهي. خمير جي عمل دوران بعد ۾ ماپون هن حوالي تي ٻڌل آهن. معياري سينسر استعمال ڪندي مطلق DO قدرن کي طئي نه ٿو ڪري سگهجي ۽ وڌيڪ جديد ٽيڪنالاجي جي ضرورت آهي، جهڙوڪ پولاروگرافي. بهرحال، هوا جي سنترپتي جي ماپ عام طور تي خمير جي عملن جي نگراني ۽ ڪنٽرول لاءِ ڪافي آهي.

هڪ خمير ڪندڙ جي اندر، DO جي سطح مختلف علائقن ۾ مختلف ٿي سگهي ٿي. جيتوڻيڪ جڏهن هڪ نقطي تي هڪ مستحڪم پڙهڻ حاصل ڪئي وڃي ٿي، تڏهن به ڪجهه ڪلچر ميڊيا ۾ اتار چڙهاؤ ٿي سگهي ٿو. وڏا خمير ڪندڙ DO جي سطحن ۾ وڌيڪ مقامي تبديليون ڏيکاريندا آهن، جيڪي مائڪروبيل واڌ ۽ پيداوار کي خاص طور تي متاثر ڪري سگهن ٿا. تجرباتي ثبوت ڏيکاريا آهن ته، جيتوڻيڪ سراسري DO جي سطح 30٪ ٿي سگهي ٿي، پر اتار چڙهاؤ واري حالتن ۾ خمير جي ڪارڪردگي مستحڪم حالتن جي ڀيٽ ۾ خاص طور تي گهٽ آهي. تنهن ڪري، خمير ڪندڙن جي پيماني تي - جاميٽري ۽ طاقت جي هڪجهڙائي جي غور کان ٻاهر - مقامي DO جي تبديلين کي گھٽائڻ هڪ اهم تحقيقي مقصد رهي ٿو.

بايو فارماسوٽيڪل خمير ۾ حل ٿيل آڪسيجن جي نگراني ڇو ضروري آهي؟

1. مائڪرو آرگنزم يا سيلز لاءِ بهترين واڌ ويجهه واري ماحول کي برقرار رکڻ لاءِ
صنعتي خمير ۾ عام طور تي ايروبڪ مائڪروجنزم شامل آهن، جهڙوڪ ايسچريچيا ڪولي ۽ خمير، يا مماليا جا سيل، جهڙوڪ چيني هيمسٽر اووري (CHO) سيل. اهي سيل خمير سسٽم اندر "ڪم ڪندڙ" طور ڪم ڪن ٿا، تنفس ۽ ميٽابولڪ سرگرمي لاءِ آڪسيجن جي ضرورت آهي. آڪسيجن ايروبڪ تنفس ۾ ٽرمينل اليڪٽران قبول ڪندڙ طور ڪم ڪري ٿو، جيڪو ATP جي صورت ۾ توانائي جي پيداوار کي فعال بڻائي ٿو. ناکافي آڪسيجن جي فراهمي سيلولر دم گھٹڻ، واڌ جي بندش، يا سيل جي موت جو سبب بڻجي سگهي ٿي، آخرڪار خمير جي ناڪامي جو سبب بڻجي سگهي ٿي. DO ليول جي نگراني يقيني بڻائي ٿي ته آڪسيجن ڪنسنٽريشن مسلسل سيل جي واڌ ۽ استحڪام لاءِ بهترين حد اندر رهي.

2. ٽارگيٽ پراڊڪٽس جي موثر ترکیب کي يقيني بڻائڻ لاءِ
بايو فارماسوٽيڪل خمير جو مقصد صرف سيل جي واڌ ويجهه کي فروغ ڏيڻ نه آهي پر گهربل ٽارگيٽ پراڊڪٽس، جهڙوڪ انسولين، مونوڪلونل اينٽي باڊيز، ويڪسين، ۽ اينزائمز جي موثر ترڪيب کي آسان بڻائڻ آهي. انهن بايو سنٿيٽڪ رستن کي اڪثر ڪري وڏي توانائي جي ضرورت هوندي آهي، بنيادي طور تي ايروبڪ تنفس مان حاصل ڪيل. اضافي طور تي، پيداوار جي ترڪيب ۾ شامل ڪيترائي اينزيميٽڪ سسٽم سڌو سنئون آڪسيجن تي منحصر آهن. آڪسيجن جي گهٽتائي انهن رستن جي ڪارڪردگي کي خراب يا گهٽائي سگهي ٿي.

ان کان علاوه، DO ليول هڪ ريگيوليٽري سگنل طور ڪم ڪن ٿا. تمام گهڻو وڌيڪ ۽ گهٽ DO ڪنسنٽريشن ٻئي ڪري سگهن ٿا:
- سيلولر ميٽابولڪ رستن کي تبديل ڪريو، مثال طور، ايروبڪ تنفس کان گهٽ موثر اينروبڪ خمير ڏانهن منتقل ٿيڻ.
- سيلولر دٻاءُ جي ردعمل کي متحرڪ ڪري ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ ناپسنديده ضمني شين جي پيداوار ٿئي ٿي.
- خارجي پروٽين جي اظهار جي سطح تي اثر انداز ٿئي ٿو.

خمير جي مختلف مرحلن تي DO جي سطحن کي صحيح طور تي ڪنٽرول ڪرڻ سان، سيلولر ميٽابولزم کي وڌ کان وڌ ٽارگيٽ پراڊڪٽ سنٿيسس ڏانهن رهنمائي ڪرڻ ممڪن آهي، انهي ڪري اعلي کثافت ۽ اعلي پيداوار خمير حاصل ڪرڻ.

بايو دواسازي لاءِ پاڻي جي وهڪري جي چارٽ جو تعارف

3. آڪسيجن جي گھٽتائي يا اضافي کي روڪڻ لاءِ
آڪسيجن جي کوٽ (هائپوڪسيا) جا سخت نتيجا ٿي سگهن ٿا:
- سيل جي واڌ ۽ پيداوار جي ترکیب بند ٿي ويندي آهي.
- ميٽابولزم اينروبڪ رستن ڏانهن منتقل ٿئي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ نامياتي تيزاب جهڙوڪ ليڪٽڪ ايسڊ ۽ ايسٽڪ ايسڊ جو جمع ٿئي ٿو، جيڪي ڪلچر ميڊيم جي پي ايڇ کي گهٽ ڪن ٿا ۽ سيلز کي زهر ڏئي سگهن ٿا.
- ڊگھي عرصي تائين هائپوڪسيا ناقابلِ واپسي نقصان جو سبب بڻجي سگهي ٿو، آڪسيجن جي فراهمي بحال ٿيڻ کان پوءِ به بحالي نامڪمل رهي ٿي.

اضافي آڪسيجن (سپر سيچوريشن) پڻ خطرا پيدا ڪري ٿي:
- اهو آڪسائيڊائٽي دٻاءُ ۽ رد عمل واري آڪسيجن اسپيشيز (ROS) جي ٺهڻ کي جنم ڏئي سگهي ٿو، جيڪي سيل جھلي ۽ بايو ماليڪيولز کي نقصان پهچائين ٿا.
- گهڻي هوا ۽ حرڪت توانائي جي استعمال ۽ آپريشنل خرچن کي وڌائي ٿي، جنهن جي ڪري غير ضروري وسيلن جو ضايع ٿئي ٿو.

4. حقيقي وقت جي نگراني ۽ موٽ جي ڪنٽرول لاءِ هڪ نازڪ پيرا ميٽر جي طور تي

DO هڪ حقيقي وقت، مسلسل، ۽ جامع پيرا ميٽر آهي جيڪو خمير نظام جي اندروني حالتن کي ظاهر ڪري ٿو. DO جي سطحن ۾ تبديليون حساس طور تي مختلف جسماني ۽ آپريشنل حالتن جي نشاندهي ڪري سگهن ٿيون:
- سيل جي تيز واڌ آڪسيجن جي استعمال کي وڌائي ٿي، جنهن جي ڪري DO جي سطح گهٽجي ٿي.
- سبسٽريٽ جي گھٽتائي يا روڪٿام ميٽابولزم کي سست ڪري ٿي، آڪسيجن جي استعمال کي گھٽائي ٿي ۽ DO جي سطح کي وڌائي ٿي.
- پرڏيهي مائڪروجنزمن جي آلودگي آڪسيجن جي استعمال جي نموني کي تبديل ڪري ٿي، جنهن جي ڪري غير معمولي DO ۾ اتار چڙهاؤ پيدا ٿئي ٿو ۽ هڪ ابتدائي خبرداري سگنل طور ڪم ڪري ٿو.
- سامان جي خرابي، جهڙوڪ اسٽيلر جي ناڪامي، وينٽيليشن پائپ جي رڪاوٽ، يا فلٽر جي خرابي، پڻ غير معمولي DO رويي جو سبب بڻجي سگهي ٿي.

ريئل ٽائيم ڊي او مانيٽرنگ کي هڪ خودڪار فيڊ بيڪ ڪنٽرول سسٽم ۾ ضم ڪرڻ سان، ڊي او ليولز جو صحيح ضابطو هيٺ ڏنل پيرا ميٽرز جي متحرڪ ترتيبن ذريعي حاصل ڪري سگهجي ٿو:
- حرڪت جي رفتار: رفتار وڌائڻ سان بلبلن کي ٽوڙي گئس-مائع رابطي ۾ اضافو ٿئي ٿو، ان ڪري آڪسيجن جي منتقلي جي ڪارڪردگي بهتر ٿئي ٿي. هي سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ ۽ اثرائتو طريقو آهي.
- هوا جي وهڪري جي شرح: انليٽ گيس جي وهڪري جي شرح يا ساخت کي ترتيب ڏيڻ (مثال طور، هوا يا خالص آڪسيجن جو تناسب وڌائڻ).
- ٽينڪ جو دٻاءُ: دٻاءُ وڌائڻ سان آڪسيجن جو جزوي دٻاءُ وڌي ٿو، جنهن سان حل ٿيڻ جي صلاحيت وڌي ٿي.
- گرمي پد: گرمي پد گهٽائڻ سان ڪلچر ميڊيم ۾ آڪسيجن جي حل پذيري وڌي ٿي.

حياتياتي خمير جي آن لائن نگراني لاءِ BOQU جون پراڊڪٽ سفارشون: