
細菌微重力培養設備分地面模擬設備和空間真實微重力設備兩類,地面設備因成本低、易操作應用更廣泛,空間設備則用于開展真實微重力環境驗證實驗,具體如下:
1. 旋轉壁式生物反應器(RWV):含高長徑比容器(HARV)等類型,由NASA研發,通過水平軸持續旋轉使細菌懸浮,減少沉降和剪切力。它能營造低剪切的懸浮環境,是細菌微重力培養的常用設備,常用來研究細菌生物膜形成和耐藥性變化。
2. 隨機定位機(RPM) :通過多軸隨機旋轉改變重力作用方向,讓細菌無法感知固定重力場,模擬微重力效果。其混合效率較高,還能適配不同培養容器,適合探究微重力對細菌運動能力和代謝通路的影響。
3. 回轉儀 :沿單軸或雙軸旋轉樣本,持續改變重力方向以抵消重力對細菌的沉降影響。該設備結構簡單、價格親民,可長期運行,適合開展細菌生長速率、基因表達等基礎特性的長期觀測實驗。
4. 雙軸旋轉細胞培養系統(北京科譽興業TDCCS-3D系列):突破傳統結構設計,采用傾斜旋轉裝置來實現整機的三維旋轉,實現了細胞培養過程的低剪切力,使細胞處于自由懸浮狀態,減少了重力引起的剪切力和沉降效應。可以定制夾具,適合細菌長時間微重力培養,滿足客戶的實驗要求。
5 落塔:通過讓培養裝置做自由落體運動實現短時微重力環境,單次實驗時長較短。常用來開展細菌短期抗逆性、芽孢形成等對重力變化敏感的瞬時生理反應實驗,后續需結合靜態培養瓶完成后續培養。
6. 空間實驗設備:如國際空間站(ISS)的實驗艙、航天飛機搭載的流體處理裝置(FPA)等。這類設備可提供真實微重力環境,能驗證地面模擬實驗結果的可靠性,但成本高、受發射計劃限制,僅用于關鍵實驗驗證。
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