Genetik Mühendisliği ve Biyoteknolojik Proseslerde Kullanılan Cihazlar
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Biyoproses (Yukarı akış, aşağı akış)
Biyoproses (Yukarı akış, aşağı akış)
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Dr. Ali Osman ADIGÜZEL1
Biyoproses (Yukarı akış, aşağı akış)
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Up-steram process (Yukarı-akış işlemleri)
Biyolojik materyalin temin edilmesi
Bakteri kültürlerinin hazırlanması Hücre kültürlerinin hazırlanması
Kültürlerin stoklanması
Kültürlerin çoğaltılması
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Güvenlik kabinleri
Sınıf 1 güvenlik kabini
Sınıf 2 güvenlik kabini
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Güvenlik kabinleri
Etüvler
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Sterilizasyon
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
İnkübatörler ve fermentörler
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
İnkübatörler ve fermentörler
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Batık kültür fermentörleri
A- Karıştırmalı fermentör (stirred fermenter)
B- Hava kaldırmalı fermentör (kule) (airlift)
C- İç hazneli hava kaldırmalı fermentör (internal loop airlift) D- Dış hazneli hava-kaldırmalı fermentör (external loop
airlift)
E -Akışkan yatak fermentörü (fluidized bed fermenter) f) Damlatmalı yatak fermentörü
(trickle bed fermenter)
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Karıştırmalı fermentör (stirred fermenter)
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Hava kaldırmalı fermentör video
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Hava kaldırmalı fermentör (kule) (airlift)
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Katı durumlu kültür fermentörleri
a) Tepsili fermentör (tray fermenter)
b) Durgun-yatak fermentörü (Static-bed fermenter)
c) Dönen davul tipi fermentör (totating drum fermenter) d) Sürekli vida-dönüşlü
fermentör
(continuous screw fermenter) e) Karıştırmalı tank fermentörü
(a) (b)
(c)
(d) (e)
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Santrifüj
Santrifüj işlemi yüksek devir sayısı ve buna bağlı oluşan merkez kaç kuvveti yardımıyle karışımların çökelme prensibi ile ayrılmasını sağlar.
Ağır parçalar tüpün alt kısmına toplanırken hafif parçalar tüpün üst kısmına doğru hareket eder.
RPM (Rotation Rate per Minute) : Dakikadaki dönme sayısı
RCF (Relative centrifugal Force): Göreceli
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Santrifüj kısımları ve hızlarına göre santrifüjler
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
•Çok düşük hızlı santrifüjler (4 000g)
•Düşük hızlı santrifüjler (5 000-10 000 g)
•Yüksek hızlı santrifüjler (10 000-50 000 g)
•Ultrasantrifüjler (100 000-1 000 000 g)
Hızlarına göre santrifüjler
Özellikler Santrifüj tipi
Düşük hızlı Yüksek hızlı Ultrasantrifüj
Hücrelerin çöktürülmesi Evet Evet Evet
Nükleuslerın çöktürülmesi Evet Evet Evet
Organellerin çöktürülmesi Hayır Evet Evet
Ribozomların çöktürülmesi Hayır Hayır Evet
Makromoleküllerin çöktürülmesi Hayır Hayır Evet
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Rotor türüne göre santrifüjler
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
• Açılır açılı santrifüjler (Açılır kova tipi)
•Sabit açılı santrifüjler
• Dik açılı santrifüjler
Çökelme katsayısı (Swedberg, s)
Bir maddenin çökelme hızını ifade eder.
1S: 1 X 10 -13 saniye (Swedberg terimi)
S= v/ w 2 r = m o (1-vp)/f v: çökelen partikülün hızı w: dönümün açısal hızı
r: göç eden partiküllerin dönüm merkezi ekseninden uzaklığı m o : partikülün gerçek kütlesi p: çözücünün yada ortamın
10
50
100 5
1
Sitokrom c
hemoglobin RNA
Katalaz
rRNA
rRNA
DNA (24 kb)
E.coli Ribozomu
Tütün mozaik virüsü
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Yoğunluk gradient (derecelenme) santrifüjlemesi
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Diferansiyel santrifüjlemeden farklı olarak birden fazla molekül tek bir santrifüjleme işlemiyle birbirinden ayrılabilir.
Bunun için yoğunluğun tüpün tepesinden dibine doğru artan akışkan bir ortamda santrifüjleme yapılır.
Özellikle nükleik asitlerin ayrıntılı olarak araştırılmasında saf örnekler elde
edilmesinde kullanılır.
Yoğunluk gradient (derecelenme) santrifüjlemesi
Santrifüj kuvvetinin etkisi altında sezyum tuzu tepeden dibe doğru artan bir
gradiyent oluştur.
Örnekteki makromoleküller kendi buoyant değerlerine eş değer olan yoğunluk
bölgelerinde asılı kalırlar.
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Santrifüjlemenin filtreleme ile karşılaştırıldığında avantaj ve dez avantajları nelerdir ?
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
AVANTAJLAR
• Buharla sterilize edilebilir
• Membran, kimyasallar ve filtre yardımcı maddesi gibi sarf
maliyeti yoktur.
DEZAVANTAJLAR
• Yüksek başlangıç sermayesi
• Gürültü
• Elektrik
• Yüksek kayma gerilimi nedeniyle fiziki parçalama
• Sıcaklık kontrol hassasiyeti
Endüstriyel santrifüj
Borulu santrifüjler
Çoklu bölmeli hazneli santrifüjler
Disk yığınlı santrifüjler
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Doku ve Hücre Parçalama Teknikleri
FİZİKSEL ve MEKANİK
• Isı ile muamele
• Dondurma-eritme
• Blender, öğütücüler ve homojenizatörler
• Bilye (ball mill)
• Sıvıv-katı ekstrüsyon (French press)
• Ultrasonikasyon
KİMYASAL
• Ozmatik şok
• Alkali muamele
• Deterjan ve çözgenler
ENZİMATİK
• Lizozim
• Kitinaz
• Zimoliyaz
• Glukanazlar
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Fiziksel veya mekanik parçalama
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Fiziksel veya mekanik parçalama
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Fiziksel veya mekanik parçalama
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Fiziksel veya mekanik parçalama
ULTRASONİK HOMOJENİZATÖR
Ses enerjisi sürekli dalga-tipi bir hareket
oluşturarak ortama girdiğinde, bu
hareketin bir sonucu olarak boylamsal
dalgalar oluşur ve bu durumda ortamdaki
partiküller üzerinde bir sıkışma ve
gevşetme yaratır.
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Mekanik olmayan yöntemler
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
Enzimatik parçalama
OMÜ I Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Kimyasal parçalama
Dr. Ali Osman ADIGÜZEL
