Estoy trabajando en la optimización de las tasas de crecimiento de un cultivo, y una cosa que estoy tratando de controlar son las tasas de consumo de nutrientes para identificar cualquier cuello de botella, es decir, el cultivo consume todo el calcio en unas pocas horas y luego deja de crecer.
Además de tomar muestras manualmente cada pocos minutos y realizar pruebas individuales para una amplia gama de nutrientes (minerales, aminoácidos, compuestos de nitrógeno, etc.), ¿existe una forma estándar de monitorear los niveles de nutrientes automáticamente en tiempo real? Este es un proyecto de investigación personal, por lo que lamentablemente no tengo acceso a biorreactores industriales y similares.
Existen sensores basados en enzimas para tomar medidas en tiempo real de los sustratos de crecimiento. En resumen: una enzima degrada el sustrato y, por lo tanto, cambia el estado redox local que se detecta electrónicamente ( por ejemplo, un sensor de glucosa ). No hay garantía de que los sustratos que desea medir puedan medirse con dichos sensores. También creo que esos sensores son bastante caros y se adaptan a condiciones específicas (es decir, no es tan simple como sumergir el sensor en su medio de cultivo). En términos prácticos, creo que los sistemas que usan estos sensores se limitan a monitorear solo una pequeña cantidad de sustratos.
LCMS o GCMS es el método estándar para medir las concentraciones de sustratos. LC o GC (sin MS) pueden ser posibles, pero probablemente no, ya que hay muchos componentes en los medios de cultivo y, por lo tanto, muchos picos superpuestos. El uso de este método requiere mucha mano de obra (muchas muestras), es probable que sea de baja resolución (temporalmente) y el equipo es bastante caro, pero si tiene acceso a un LCMS y está dispuesto a dedicar tiempo para convertirse en un experto en LCMS, entonces esta es una buena opción.
Los métodos basados en cultivo que utilizan medios mínimos complementados con sustratos son una opción, estos experimentos pueden lograr lo mismo que el monitoreo en tiempo real de las concentraciones de sustrato. Si tiene acceso a un lector de placas, esto será mucho más fácil. La velocidad a la que se consumen los diferentes sustratos y el orden en que se consumen se pueden inferir midiendo la tasa de crecimiento de las bacterias y el tamaño de la población final/peso seco del cultivo.
Menciono este método basado en cultivo porque, aunque no es exactamente de lo que trata su pregunta, es mucho más barato que las otras opciones y mucho más establecido (y en mi opinión, más divertido: obtiene una gran idea de cómo crecen las bacterias y qué medios que les gustan, y los gráficos se ven muy bien).
canadiense
El Ambientalista