Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Biotechnológia Irányítás, szabályzás Bioszenzorok.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Biotechnológia Irányítás, szabályzás Bioszenzorok."— Előadás másolata:

1 Biotechnológia Irányítás, szabályzás Bioszenzorok

2 Fermentor típusok Batch Fed batch Folyamatos

3 Biomassza növekedése Számlálás –Mikroszkóp –Lemezelés (CFU) –Coulter számláló

4 Biomassza növekedése Számlálás –Flow citometria –FACS (fluorescence activated cell sorting)

5 Biomassza növekedése Sejttömeg –Száraz súly szárítószekrényben –Nedves súly centrifuga –Turbiditás spektrofotométerben –Image analízis CCD kamera (félvezető chip, digitális fotoelektromos jelet regisztrál) Software illeszti a képeket

6 Biomassza növekedése Metabolikus aktivitás –Fermentációs hő (pl. hűtővíz) –Elektromos paraméterek Elektromos vezetőképesség –Fluoreszcencia

7 Szaporodást befolyásoló paraméterek Hőmérséklet –mérése: hőmérő termisztor pH –mérése: pH elektród - galvánelem

8 Szaporodást befolyásoló paraméterek Szabad víz Mechanikai hatások –Keverő nyíró hatás –Biofilm

9 Szaporodást befolyásoló paraméterek Szabad víz Mechanikai hatások –Keverő nyíró hatás –Biofilm

10 Szubsztrát, termék mérése: oldatban HPLC (high performance liquid chromatography) –gradiens pumpák –oszlop méret, ioncsere, fordított fázis –detektor UV-VIS, törésmutató, vezetőképesség, fluoreszcencia

11 Szubsztrát, termék mérése: gáz fázisban GC (gas chromatograph) –GC: vivőgáz –oszlop –detektor TCD (thermal conductivity detector) FID (flame ionization detector)

12 Szubsztrát, termék mérése: gáz fázisban GC-MS (gas chromatograph – mass spectrometry) –GC: vivőgáz –oszlop –detektor : MS Ionizáló forrás elektromos tér gyorsít mágneses tér eltérít ion tömeg szerint frakciók

13 Szubsztrát, termék mérése: gázok On line gáz áramlási sebesség –Rotaméter áramlási sebesség hőmérséklet és nyomás függő –TMFM (thermal mass flow monitor) Tömegáram mérés nem függ hőmérséklettől és nyomástól

14 Szubsztrát, termék mérése: gázok Gázösszetétel –Kimutatás O 2, CO 2 : égés, légzés –Mérés GC, GC-MS Infravörös abszorpció –Monoatomosra nem jó Mágneses szuszceptibilitás –O 2 : 80°C alatt paramágneses felette diamágneses

15 Bioszenzorok Felépítés: –Biológiai érzékelő –Jelátalakító –Mérőműszer Előnye: –Specifikus –Érzékeny Hátránya: –Biol. komponens érzékeny Instabil mérőműszer érzéketlen

16 Bioszenzorok Kanári madár –Gyors anyagcsere –Érzékeny a környezetre –CH 4, CO kimutatás

17 Bioszenzorok - BOI Biológiai oxigén igény (BOI, BOD) –Gáznyomást mér C org + O 2 = CO 2 NaOH + CO 2 = NaCO 3 + H 2 O –Mikróbák fogyasztják az O 2 -t –Hőmérséklet –Kevertetés –Nitrifikáció, toxikus anyagok gátolnak Kémiai oxigén igény (KOI, COD) –KMnO 4

18 Bioszenzorok - elektrokémia Glükóz kimutatás Gyógyászatban Iparban Glükóz oxidáz FAD fluoreszcencia Redox – elektród H 2 O 2 - oxidálószer

19 Bioszenzorok - Immunológia Human chorion gonadotropin (hCG) –Terhességi teszt polipeptid hormon petesejt beágyazódást indít –Ellenanyagok hCG ellen: immobilizált, szabadon mozgó + rögzített pozitív jel anti-hCG ellen: negatív kontroll

20 Bioszenzorok - Immunológia Human chorion gonadotropin (hCG) –Terhességi teszt polipeptid hormon petesejt beágyazódást indít –Ellenanyagok immobilizált, másodlagos enzim jelölt hCG ellen: szabadon mozgó + rögzített pozitív jel anti-hCG ellen: negatív kontroll

21 Bioszenzorok - ELISA Enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) –Általános ellenanyag kikötve –Antigén kötődik –Specifikus, antigén elleni ellenanyag kötődik –Anti-antigén másodlagos ellenanyag marker enzimmel (HRPO, Biotin-avidin, fluoreszcens festék jelölt) kötődik –Színreakció

22 Bioszenzorok - PSR Plazmon felületi rezonancia (PSR) –Fémréteg két oldaláról visszavert fehér fény –Erősítő és gyengítő rezonanciák –Hullámhossz és görbe eltolódásából mérjük a makromolekulák közötti kölcsönhatást

23 Bioszenzorok - QCM Kvarc kristály mikromérleg (QCM) –Piezoelektromos kvarc kristály –Mechanikai vibrációra áramot termel –Nagyon érzékeny a felületi lerakódásokra –Biológiai minta kis változását méri

24 Bioszenzorok – QCM Monoklonális ellenanyag QCM –Antigén-antitest versengés elvén alapul –Kis molekulákra is jó –IgG tömege egyforma = változás kvantitatív –Kimutatási idő: 1 perc

25 Bioszenzorok – DNS chip –Teljes genom expressziót vizsgál –Hordozóra a “próba” ezzel hibridizál a “target” –Egy dimenzió: a target egyszer jelölt pl. radioaktívan –Két dimenzió: eltérő színű jelölések Expressziós mintázat Diagnosztikai értékű

26 Proteomikai munkafázisok

27 A vad és az fnrT mutáns (FNRTM) törzsek fehérjéinek analízise 2D-gélelektroforézissel BBS FNRTM

28

29 Bioszenzor - fluoreszcencia Glükóz –Glükóz a cukorkötő concanavalin A fehérjéhez kötődik –Fluoreszcencia kioltás, ha nincs kötődés –Tehát ha van fluoreszcencia az arányos a glükóz koncentrációval

30 Bioszenzor - fluoreszcencia Rekombináns élesztő –Trinitrotoluol (TNT) bontó enzim –Zöld fluoreszkáló fehérje (GFP) –Érzékeny antiterrorista szenzor

31 Bioszenzorok - jövő Biológia –Immunológia ( M) vs. Enzim (10 -6 M) –Stabilitás –Szerves oldószerben Detektorok –Kevésbé érzékeny, mint a biológia –On line –Méretcsökkentés


Letölteni ppt "Biotechnológia Irányítás, szabályzás Bioszenzorok."

Hasonló előadás


Google Hirdetések