オンライン成長測定とカスタマイズ可能な光レジームを備えた実験室用フォトバイオリアクターの操作

このプロトコルにより、ユーザー入力をほとんど必要とせずに微細藻類の複製実験が可能になります。これは、技術的で高価な商用フォトバイオリアクターを購入することなく、手動で監視されたフラスコからベンチトップフラスコにアップグレードしようとしている研究者向けに設計されています。このフォトバイオリアクターは、光の比率と柔軟性、継続的な成長モニタリング、および三重複製を可能にします。

まず、データ集録ソフトウェアを開きます。構成ページに入力し、キャリブレーションファイルをそれぞれのセンサーに割り当てます。ディレクトリファイル名の下で、対応するデジタル入力モジュールのポート番号フォルダーを選択します。

現在のフォルダをクリックし、すべてのポートに対して繰り返します。次に、[OK]をクリックしてログページに進みます。次に、ガラス瓶を培養液で所望の容量まで満たし、3つのバランスのとれた50ミリリットルのチューブでストック培養物を遠心分離して、3つのペレットを得た。

血清学的ピペットと新鮮な培地を使用して、各ボトルに1つのペレットを追加します。次に、25 x 8ミリメートルのマグネチックスターラーを各ボトルに落とし、ゴム栓とネジ付き開口部スクリューキャップでボトルの開口部を密閉します。オプションのサンプリングポートが取り付けられている場合は、バルブを閉じます。

PVCパイプ内の各ガスラインの端を見つけたら、バルブのメールルアーポートに針を取り付けます。各ゴム栓を対応する針で突き刺して、各ボトルをガスセンサーに接続します。次に、画面左側のチェックボックスにチェックを入れ、[開始]をクリックしてファイル名を入力して、各ガスセンサーを個別に起動します。

[OK]をクリックして、すべてのセンサーに対して繰り返します。次に、フォトバイオリアクターの電源を入れ、デジタルマルチプレックス照明コントローラーが電源に接続されていることを確認します。デジタルマルチプレックスコントローラーのボタンを使用して、ヘルパーシーンとカスタマイズされたライトシーンを切り替えて、デバイスが正しく機能していることを確認します。

ボトルサンプリングの場合は、実験を開始する前に、さらに500ミリリットルの新鮮な培地を準備します。サンプルを収集するには、ガスラインのバルブを閉じ、10ミリリットルのシリンジをサンプリングポートバルブに接続します。シリンジを接続した後、サンプリングポートバルブを開き、8ミリリットルの培養液を回収します。

次に、サンプリングポートバルブを閉じ、シリンジを外します。次に、8ミリリットルの新鮮な培地を含むシリンジをサンプリングポートバルブに接続します。次に、バルブを開き、新しい培地を注入します。

最後に、サンプリングポートバルブを閉じて、シリンジを外します。データをエクスポートするには、[ファイルとオフライン データ] を選択します。関連するすべてのログファイルを選択したら、データをスプレッドシートソフトウェアにエクスポートして保存します。

成功した実験は、酸素生成の厳密に再現された日周パターンによって特徴付けられます。酸素流量は、培養物の成長率の代理として機能します。照らされた時間の間、ガス生産は着実に増加し、照らされていない時間の間に、ガス生産は停止します。

4日間で生成される酸素の総量は、処理Aの316ミリリットルから処理の902ミリリットルの範囲であり、毎秒300マイクロモル/メートルの2乗の光レジーム C.In、日中の温度は最大1.4°C上昇しました。培養温度は一晩でベースラインに戻った。初期のバイオマス濃度が異なるにもかかわらず、処理BとCは同じ量の総バイオマスを生成し、培地pHに同じシフトを引き起こしました。

オンライン酸素流量データは、各処理の毎日の成長率が異なることを明らかにしました、そしてそれはまた、1日2回のpH測定に反映されました。1日目には、処理Bの成長率は処理Cの成長速度よりも低かったが、3日目までに、処理Bの成長率は処理Cの成長速度を上回った酸素流量データは、治療Bで3日目に最も高い成長が発生したことを示した総測定酸素に基づく成長推定値は、7つの例のうち5つで有効なバイオマスの成長をわずかに過小評価すると予想された。2つの例は成長を過大評価していました。

これは、夜の終わりに決定された実験の影響を受けている可能性があります。実質的な夜間呼吸は酸素消費を増加させ、ボトルヘッドスペース真空を生成し、ガスセンサーからの液体でパックを吸い込みます。呼吸が高い場合は、一晩ヘッドスペースを開きます。