Was ist ein Chemostat?
Ein Chemostat ist ein Gerät, mit dem sich Mikroorganismen gleichmäßig kultivieren lassen. Chemostatika ermöglichen eine kontinuierliche Kultivierung, was bedeutet, dass sie zur Erzeugung einer stetigen Versorgung mit Mikroorganismen verwendet werden können. Es gibt eine Reihe von Anwendungen für diese Geräte, die von Forschungseinrichtungen bis zur Herstellung reichen, und mehrere wissenschaftliche Zulieferer stellen Chemostate und Zubehörgeräte her, mit denen Menschen ihre Chemostate bedienen und steuern können, einschließlich Ventile, Filter, Kammern für Wachstumsmedium und so weiter.
Die Funktionsweise eines Chemostaten ist recht einfach. Steriles Kulturmedium, das eine Mischung von Nährstoffen enthält, wird in der Regel durch eine Luftunterbrechung in einen Behälter getropft, damit Organismen im Inneren des Geräts nicht auf die sterile Kultur zugreifen können. Gleichzeitig lässt ein Abwasserrohr überschüssiges Medium ab und hält das Volumen im Behälter konstant. Mikroorganismen im Chemostat wachsen mit den Nährstoffen und mit gleichmäßiger Geschwindigkeit, solange die Nährstoffversorgung konstant bleibt.
Durch die Veränderung des Nährstoffflusses können die Wachstumsraten verändert werden. Irgendwann wird eine maximale Wachstumsrate erreicht, über die die Mikroorganismen nicht hinaus können, aber es kann einige Manipulationen erfordern, um diesen Punkt zu erreichen. Die Änderung der Wachstumsrate kann verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der Organismen produziert werden. Dies kann nützlich sein, wenn Menschen für bestimmte Zwecke Mikroorganismen wie Bakterien und Hefen in kontrollierten Mengen produzieren.
Ein Chemostat kann zum Kultivieren einer Probe oder zum Züchten von Mikroorganismen für Studien und Forschungszwecke verwendet werden. Die konstante Versorgung kann es Menschen ermöglichen, eine Vielzahl von Experimenten durchzuführen und Mikroorganismen über mehrere Generationen hinweg schnell aufzuspüren. Wenn Mikroorganismen industriell eingesetzt werden, sind auch Chemostatika sehr nützlich. Beispielsweise kann Hefe in Chemostaten gezüchtet und zum Verkauf an Bäcker und Brauer verpackt werden, die Hefe für ihre Arbeit benötigen.
Die Menge der pro Stunde zugeführten Nährstoffe geteilt durch das Volumen des Chemostaten wird als Verdünnungsrate bezeichnet. Die Verdünnungsrate kann geändert werden, um die Bedingungen im Chemostat zu ändern. Wenn es zu hoch ist, können Menschen brauchbares Medium durch das Ausflussrohr verlieren, während Organismen im Chemostat möglicherweise nicht gedeihen können, wenn es zu niedrig ist. Zahlreiche andere Faktoren können die Wachstumsrate ebenfalls beeinflussen. Daher ist es wichtig, einen Chemostat in einer kontrollierten Umgebung zu verwenden, damit Probleme wie Temperaturschwankungen überwacht werden können.