Үлгі

1.

ҚОЖА АХМЕТ ЯСАУИ АТЫНДАҒЫ ХАЛЫҚАРАЛЫҚ ҚАЗАҚ - ТҮРІК
УНИВЕРСИТЕТІ.
ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ҒЫЛЫМДАРЫ ФАКУЛЬТЕТІ
БИОЛОГИЯ КАФЕДРАСЫ
БӨЖ
Тақырып: Клеткалар суспензиясын алу
және өсіру әдістері.
Қабылдаған: Кәрімжан Т
Орындаған: Тәжібек М

2. Жоспар

Кіріспе.
✓ Негізгі бөлім
Клеткалар суспензиясын алу
Суспензияны өсіру ережелері
Суспензиядағы клеткаларды өсіру әдістері
Суспензиядағы клеткаларды өсіру принциптері
✓ Қорытынды.
✓ Пайдаланылған әдебиеттер
✓

3. Кіріспе Клеткаларды сұйық қоректік орталарда өсіру

Сұйық ортада өсірілетін клеткаларды - клетекалар
суспензиясы деп атайды.
Клеткалар культураларын суспензияда өсірудің
артықшылықтары:
✓ клеткалар ауамен және қоретік ортамен толық
қамтамасызданады;
✓ өсіру барысында клеткалар өздері бөліп шығаратын
зиянды метаболиттерден оңай арылады
✓әр түрлі факторлардың клеткаларға тигізетін әсерін
бақылауды жеңілдетеді.

4.

Клеткалар суспензиясын алу
➢ борпылдақ, шашыраңқы (ЭК) қолдану - негізгі жолы;
➢экспланттарды (тозаңқаптарды) сүйық ортаға салып өсіру - ұзақ әрі
тиімсіз;
➢каллустан жеке клеткаларды ферменттік мацерациямен бөліп алу –
клеткалар зақымданып, өміршеңдігі қысқарады.
1-сурет
2-сурет
3-сурет

5. Клеткалар суспензиясын алу

Клеткалар суспензиясын алу үшін каллус ұлпасын
пайдаланылады. Кейде экспланттың өзін сұйық
ортаға салып өсіру арқылы да клеткалық суспензия
алуға болады мысалы,тозаңғаптардан. Өсу кезінде
экспланттың сыртында түзілген каллус клеткалары
үзіліп түсіп сұйық ортаға шығады да, олардан
суспензия пайда болады. Бірақ бұл ұзақ және
тиімсіз процесс.
Каллустан жеке клеткаларды ферменттік
мацерациямен ыдыратып бөліп алуға да болады.
Тек қана, мұндай жағдайда клеткалар зақымдануы
мүмкін сондықтан, ұзақ уақыт тіршілік ете алмайды.
Сұйық ортада өскен клеткаларды, алғашқы
каллусқа карағанда,көбірек жаңа қоректік ортаға
көшіреді. Жаңа коректік ортаға көшіретін
суспензияның бөлігін инокулюм деп атайды. Оны
стирильденген пипеткалармен, шприцтермен
немесе жоғарыда айтылғандай суспензияны
тұндырып, оның үстіңгі жағындағы батпай қалған
клеткаларды іркіп құйып алады.
4-сурет

6. Клеткалар суспензиясын алу

Борпылдақ каллусты сұйық ортада жиі шайқап, араластырғанда ол жеке
клеткаларға ыдырайды және кішігірім клеткалык агрегаттарға бөліне
бастайды. Бөлінбей қалған тығыз каллустың қалдықтарын және ірі
агрегаттарды 1-2 қабат дәке немесе нейлон арқылы сүзіп алып тастайды
немесе суспензияны бірнеше минут
қозғалтпай қойып, оны тұндырып, үстіңгі жағында батпай калған
жеке клеткалар мен майда клетка топтарын бөлек құйып алады.
Суспензияның үстіңгі жағындағы жеңіл фракциясын жаңа ортаға
жиі-жиі көшіріп өсірсе, жеке клеткалардың саны көбейеді. Оған
қоректік ортаның құрамы, аэрация және араластыру әдістері де әсер етеді.
Бірақ қанша күш салғанмен, тек біркелкі жеке клеткалардан тұратын
суспензияны алу мүмкін емес. Ең жақсы деген суспензияда жеке клеткалар
үлесі 50-60%-тен аспайды, қалғаны 2-10 клеткадан тұратын, тіпті одан да көп
клеткалар топтасқан агрегаттар болады. Өте ірі агрегаттардың сыртқы
қабатындағы клеткалары мен ішкі жағында орналасқан клеткаларының
қоректену және аэрация жағдайлары өзгеріс болатындығын ескерген жөн.

7. Суспензиядағы клеткаларды өсіру әдістері.

Мерзімді
өсіру
Үзілліссіз
өсіру

8. Мерзімді өсіру

Мерзімді өсіру деп бұл әдістің аталу себебі, суспензиядағы клеткаларды
өсіру процесі белгілі бір уақыт ішінде жүргізіледі және де бұл кезде бастапқы
құйылған қоректік орта жаңартылмай, өз нәрі сарқылғанша пайдаланылады.
Өсіру циклі -инокулюмды қорекгік ортаға қосқаннан бастап, келесі жас
ортаға ауыстырғанға дейінгі мерзім. Еске
салсақ, инокулюм дегеніміз қарқынды өсу қабілеті бар суспензияның бөлініп
алынған шағын көлемі.
Бұл әдіс қорландырып өсіру деп те аталады. Бұл атау клеткалардың
суспензияда өсуі нәтижесінде биомасса қоры жинақталуына байланысты
берілген.

9. Үзіліссіз өсіру

Үзіліссіз өсіру деп бұл әдістің аталу себебі, суспензиядағы клеткаларды өсіру
процесі үздіксіз жүргізіледі және де қоректік орта ылғи жаңартылып тұрады.
Бұл өте тиімді әдіс.
1) клеткалардың көбі өсу процесінің экспоненциалды фазасында бола алады;
2) биомассаны өндіріске ыңғайлы қай кезде болса да суспензиядан бөліп
алуға болады;
3) сұйық қоректік орта ағынды боп құйылып тұратындықтан, оның сапасы
төмендемейді, нәрі сарқылмайды.
5-сурет

10.

11. Ағынды жабық

Клеткалық суспензияны өсіргенде сұйық
қоректік орта ағынды боп құйылып, аумалытөкпелі алмастырылып, жаңартылып тұрады.
Сұйық ортаның жүйеге (ферментер
аппаратқа) кіріп құйылу қарқыны мен оның
төгіліп сыртқа шығу қарқыны бірдей болу
керек. Бұл перистальтикалық насостың
қызметін реттеу арқылы іске асырылады.
Сонда клеткалар суспензиясы өсірілетін
жүйеде қоректік ортаның мөлшері де, сапасы
да бір қалыпты болып сақталады және де
оның нәрі сарқылмайды. Сондықтан,
клеткалардың өсуінің бәсендемей, тежелмей
жүруіне қолайлы жағдай туады. Қоректік
ортаның пайдаланылған бөлігі сыртқа сүзгіш
түтік арқылы шығарылады. Сонда
суспензиядағы клеткалар жүйенің ішінде
жабыңқы жағдайда қалып, өсуін жалғастыра
береді. Ағынды жабық жүйе деп аталуы осы
ерекшеліктерге байланысты.
6-сурет

12. Ағынды ашық

Суспензиядағы клеткаларды өсірудің жалпы принципі жоғарыда
айтылғандай, бірақ күрделі ерекшелігі де бар. Егер ағынды жабық
жүйеде сыртқа өсіп жаткан клеткалар емес, тек қана сүзгіштен өткен
пайдаланылған қоректік ортаның біраз бөлігі шығарылып тұрса,
ағынды ашық жүйеде сыртқа клеткалар суспензиясының
сондықтанқоректік ортамен қоса клеткалар да төгіліп шығады.
Бөлініп алынған клеткалардың мөлшері (саны немесе
биомассасы) жүйе ішінде қалған клеткалардың өсу қарқынына
сәйкес болу керек. Сыртқа шығарылып алынған клеткалардың
орнын жаңадан пайда болып өскен басқа клеткалар толтырады.
Ағынды ашық жүйе деп аталудың себебі, клеткалар биомассасы
еркін ағып шығып алына береді.

13. Ағынды-ағынсыз

Биомасса мол болып көбейген соң ағынсыз күйде
өсірілген клеткалар суспензиясының қажетті бөлігі
жүйеден алынады да, оның орнына нақ сондай мөлшерде
жаңа қоректік орта құйылады. Бөлініп алынған клеткалар
өндірісте пайдаланылады, ал жүйеде қалған клеткалар
жаңартылған ортада өсе береді. Жалпы қарағанда,
ағынды-ағынсыз жүйе мерзімді өсіру және үзіліссіз өсіру
әдістерінің екеуіне де бейімделген.

14. Хемостат

Суспензиядағы клеткаларды өсіру негізінде
микроорганизмдер үшін жете зерттеліп, іс жүзінде кең
пайдаланылатын хемостатпен турбидостат принциптері жатады.
Хемостат ережесі бойынша, үздіксіз өсіру процесі өсуді тежейтін
белгілі бір фактордың әсерімен өтеді. Хемостат әдісін
колданғанда,кұрамында өсуді тежейтін, концентрациясы белгілі
компоненті бар жаңа коректік орта, тұракты жылдамдықпен
биореакторға құйылып келіп тұрады да, өскен клеткалар
суспензиясы сондай жылдамдықпен шығарылып алынып
отырады. Сөйтіп,суспензияның ферментер ішіндегі жалпы
көлемі өзгермейді.Клеткаларды хемостат ережесімен өсіргенде,
олардын бөліну қарқыны өсуді тежейтін заттың
концентрациясымен реттеледі.Өсу қарқыны мен клеткалардың
тығыздығы қоректік ортаның құйылу жылдамдығына, яғни өсуді
тежейтін фактор мен басқа да заттар болады.
7-сурет
8-сурет

15. Турбидостат

Турбидостат ережесімен үздіксіз өсіргенде
клеткалардың өсу қарқындылығын бір деңгейде
ұстау, олардың суспензияда оптикалық
тығыздығының реттелуі арқылы жүзеге
асырылады.Бұл үшін онша тығыз емес және өсу
карқындылығы жоғары суспензиялар колайлы
келеді, яғни өсу процесінің бастапқы кезіндегі
популяциялар. Турбидостатта фотоэлектр элементі
болады, ол суспензияның тығыздығын, яғни
лайлануын бакылайды. Сонын арқасында
клеткалардың өсуі автоматтык жолмен берілетін
жаңа қоректік ортамен реттеледі.
9-сурет

16.

10-сурет

17.

Суспензияны өсіру ережелері
➢ Қоректік ортаға 2,4 Д қосу (ауксиндер клеткалардың
диссоциациялануына әсер етеді);
➢ Цитокинин мөлшерін азайту немесе мүлдем қоспау
(клеткалардың дисоциациялануын тежейді);
11-сурет
12-сурет

18.

Жақсы суспензияда морфологиялық жағынан біркелкі,
шағын көлемді клеткалар ұсақ агрегаттарға бірігіп
топтасады (шамамен 10 клеткаларға).
Қарқынды өсуді қамтамасыз ету үшін суспензияда
клеткалардың тығыздығы –
бір миллилитр ортада 10 5-10 6 клетка болу қажет.
Жаңа қоректік ортаға көшірілетін суспензияны
инокулюм деп атайды.

19. Қортынды

Клеткалар суспензиясы деген жеке
клеткаларды немесе олардын кішігірім
топтарын аэрациясы мен араластыруын
камтамасыз етіп сұйык ортада өсіру.
Сұйык ортада өскен клеткалар агарлы
қатты ортада өсірген клеткалармен
салыстырғанда, қоректік заттармен
және оттегі мен жақсырақ қамтамасыз
етіледі. Жеке клеткаларды борпылдақ
каллустан сұйык ортада шайқап
шығарып алады. Клеткалардың суспензияда ең лайықты тығыздығы бір
миллилитрде10-5,10-6 клетка
шамасында болуы керек.
13-сурет

20. Пайдаланған әдебиеттер тізімі

Ш.Е Арыстанова, Р.М.Тұрпанова - Өсімдіктер биотехнология әдістері.
Алматы 2018. 96 бет
Г.Ж. Уәлиханова - Өсімдік биотехнологиясы. Алматы 2020. 61-63
аралығындағы беттер.
Web-сайттар тізімі
https://ppt-online.org/550763
https://mydocx.ru/1-8744.html

21. Назарларыңызға рахмет!