تجميد الخلية الكاملة
تثبيت الخلية الكاملة Immobilized whole cell، هونظام بديل لتثبيت الانزيم. وخلافا لتثبيط الانزيم يقام بتثيت الخلية كاملة بدلا عن الانزيم وحده. وهذه الأساليب يمكن حتى تنفذ عندما الانزيمات المطلوبة هي صعبة أومكلفة الاستخراج ومثال على ذلك الإنزيمات داخل الخلايا.
التطبيقات
تستخدم الخلايا الحيوانية على نطاق واسع في مجال التقنية الحيوية لانتاج منتجات طبيعية أوبروتينات مهندسة وراثيا. ومن مميزات الخلايا الحيوانية أنها تنتج بطريقة طبيعية الكثير من البروتينات ذات الأهمية العقاقيرية. ويجرى انتاج البروتينات المهندسة وراثيا عن طريق الخلايا الحيوانية بواسطة التعديلات الانتنطقية المتأخرة العادية للحيوانات. وبالرغم من حتى الخلايا الحيوانية أكثر عرضة للتهشم من الخلايا بكتيرية لذلك لا يمكن تعريضها إلى قوى القص العالية الناتجة من الطرد المركزي المتكرر. في حين حتى الخلايا البكتيرية تستطيع حتى تتحمل قوى القص خلال عمليات التخمير التجارية.
الآلية
وفي الواقع فإن أية خلية أوجزئ صغير يمكن تجميده عن طريق ايقاعه في شرك بعض المواد الصلبة، وذلك إما بجعله ينموعلى المادة الصلبة، اوبتكوين المادة حوله بعد حتى يتم نموه. وعملية الإيقاع في الشرك بأية صورة من الصور هي الطريقة الشائعة التي يجرى استخدامها كثيرا بدءا من الكبسلة الدقيقة، وحتى نموالخلية داخل المفاعل الحيوي ذي النسيج المجوف. بالإضافة إلى هذه الطرق العامة، فإنه توجد بعض الطرق الخاصة التي يتم استخدامها مع الخلايا الحيوانية.
1 – خلايا الالتصاق السطحي: وأبسط هذه الطرق هواستخدام الالتصاق الطبيعي للخلايا الحيوانية مع بعض المواد. ويلتصق الكثير من الخلايا الحيوانية فوق سطح قاع مناسب. وتحتضنه كما تحتضن الخلايا الأخرى، أومصفوفات النسيج الضام في الجسم. واذا نمت هذه الخلايا الحيوانية على سطح لدن مناسب كالزجاج أوالسيراميك فإن هذه الخلايا يفترض أن تلتصق بتلك الأسطح، وهذا يجعل من السهل بقاءها في مكان واحد. ويمكن حتى ينموفيما بينها 10000 إلى 100000 من الخلايا الثديية فوق مسطح مساحته 1 سم مربع (ويعتمد عدد الخلايا النامية على نوع الخلية وعلى نوع السطح).
وتعتبر هذه إحدى طرق الإنتاج بالجملة إلا إذا كانت الأسطح مفلوقة بشكل معين. وتستطيع مفاعلات النسيج المجوف أوالمفاعلات الحيوية الغشائية حتى تقوم بهذا العمل. لكن إحدى الطرق المفضلة هي استخدام الحاملات المسامية. وقد تكون هذه الحاملات إما متعددة السكريات، البروتين وخصوصا الكولاجين، المادة اللدنة أوالسيراميكية التي بداخلها ثقوب ميكروسكوبية، ويبلغ مبتر هذه الثقوب من بضع عشرات الثقوب إلى مئات الثقوب في الميكرون الواحد (ثقوب دقيقة جدا). تسمى هذه المواد بالحاملات الدقيقة أوالخرزات الميكروية. وتنموالخلايا داخل هذه الثقوب. وتوفر هذه المواد زيادة في المساحة السطحية المتاحة لها في الوقت الذي يظل فيه حجم المستنبت ثابتا: وعلى سبيل المثال، فإن مصفوفة المستنب المصنوعة من السيراميك ذي الكور البصري، لها مسطحثمانية سم مربع لكل 1 سم مكعب من حجم المادة الصلبة.ويمكن تشكيل الحاملات من جزيئات صغيرة أوألواح أوأنابيب. وبالإضافة إلى السيراميك، فإنه يمكن خلق المستنبت من متعدد السكريات (الديكستران، الطحالب، الآجار). مع أجزاء بعض التعديلات الكيميائية لكي تعطيها شحنة سطحية. وتعتبر هذه الطريقة شائعة لأنها تحاكي بعض الأشكال الغشائية التي تنموعليها الخلايا داخل الجسم، ولهذا فإن الخلايا تلتصق بهذه الأسطح بقوة كبيرة.
المصادر
- ^ نطقب:معجم التكنولوجيا الحيوية
