通过水力动力腔化增强微藻细胞失活:从流细胞计分析的见解
Diyuan Wang1, Francis L de Los Reyes1, Joel J Ducoste1
1Department of Civil, Construction, and Environmental Engineering, North Carolina State University, 915 Partners Way, Campus Box 7908, Raleigh, NC, 27606, USA.
Water research
|February 27, 2025
概括
水力动态化有效地破坏了微藻细胞. 保持细胞残渣低于20%对于有效的无活化至关重要,细胞膜完整性是关键的优化目标.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 生物工艺工程 生物工艺工程
- 微藻养殖 微藻养殖
背景情况:
- 液动力学化 (HC) 为微藻细胞破坏提供了一个低能耗的替代方案.
- 高温加热效率因微藻种类和操作条件而异.
- 量化细胞损伤和优化HC参数对于生物产品采集至关重要.
研究的目的:
- 为了研究HC对Dunaliella viridis的时间依赖性影响.
- 在HC下量化细胞破坏和无活化动力学.
- 确定优化HC治疗的关键生理终点.
主要方法:
- 对于多次HC通道,使用了长板式化系统.
- 细胞度,大小分布和计数通过细胞计数和流动细胞计量分析.
- 使用光探针 (FDA,EB,DCFDA) 评估了细胞活力,代谢活性和活性氧物种 (ROS).
主要成果:
- HC有效地破坏和禁用了Dunaliella viridis细胞,遵循伪第一阶动力学.
- 随着电池碎片的增加,失活率和能源效率下降,需要碎片水平低于10-20%.
- 细胞膜破裂是失活的主要机制,释放细胞内内容.
结论:
- 细胞膜完整性是优化微藻生物产品采集中HC协议的关键终点.
- 一个P-因子模型改善了细胞无活化动力学的预测,而不是仅仅化数.
- HC通过破裂膜来使细胞无活化,使可活细胞中的ROS减少.
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