एकल कोशिका जीव विज्ञान

अमूर्त

स्थिर एस. सेरेविसिया कोशिकाओं के उत्तेजित बिस्तरों का उपयोग करके अल्कोहलिक किण्वन में ग्लूकोज द्रव्यमान स्थानांतरण

एंका-इरीना गैलेक्शन, मारियस टर्निया और डैन कास्केवल

स्थिर खमीर कोशिकाओं के मोबाइल बेड के साथ बायोरिएक्टर का उपयोग करके अल्कोहल किण्वन के लिए सब्सट्रेट के बाहरी और आंतरिक द्रव्यमान स्थानांतरण का विश्लेषण किया गया है। प्रयोगों को बायोकैटेलिस्ट कण के विभिन्न आकारों और सांद्रता के लिए ग्लूकोज अवरोध सीमा के तहत किया गया है। बायोकैटेलिस्ट के एकल कण के लिए सब्सट्रेट द्रव्यमान संतुलन के माध्यम से, ग्लूकोज के निरोधात्मक प्रभाव के लिए अनुकूलित गतिज मॉडल पर विचार करते हुए, बायोकैटेलिस्ट के बाहरी और आंतरिक क्षेत्रों में सब्सट्रेट सांद्रता के प्रोफाइल का वर्णन करने के लिए और, निहित रूप से, कण के आसपास और कण के अंदर तरल सीमा परत में इसके द्रव्यमान प्रवाह का अनुमान लगाने के लिए एक विशिष्ट गणितीय मॉडल विकसित किया गया है। द्रव्यमान प्रवाह के मान सब्सट्रेट के आंतरिक प्रसार वेग और सब्सट्रेट खपत की जैव रासायनिक प्रतिक्रिया की दर दोनों से महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित होते हैं। इन संचित प्रभावों ने कण केंद्र के पास "जैविक निष्क्रिय क्षेत्र" की उपस्थिति को जन्म दिया, जिसका परिमाण कणों की कुल मात्रा से 0.34 से 1.22% तक भिन्न होता है। मिश्रण के उपयोग से इस क्षेत्र का विस्तार काफी कम हो गया, जबकि निश्चित बिस्तर बायोरिएक्टो में इसी प्रकार के सब्सट्रेट रूपांतरण के लिए रिकॉर्ड किया गया था।