Utilisation du couvercle de gazéification du microbioréacteur BioLector XT

Introduction

Le microbioréacteur BioLector XT est un dispositif de paillasse conçu pour un criblage à haut débit des cultures microbiennes, qui est combiné au suivi en ligne de paramètres de culture courants tels que la biomasse, le pH, l’oxygène dissous (DO) et la fluorescence de différentes molécules ou protéines fluorescentes dans le milieu de culture.

biolector xt microreactor 

Figure 1. Microbioréacteur BioLector XT pour les cultures microbiennes à haut débit

La grande quantité de données générées par les bioprocédés permet un développement précis et fiable desdits bioprocédés, la caractérisation des souches, l’optimisation des milieux et le criblage des clones dans les plus brefs délais. Les cultures à haut débit sont réalisées dans des plaques microtitre (MTP) de format standard SBS/SLAS, comportant chacune 32 ou 48 puits de culture, ce qui permet d’effectuer jusqu’à 48 expériences simultanées en une seule analyse de microbioréacteur. Le couvercle de gazéification permet la gazéification directe de la plaque microtitre pendant une expérience de culture.

Associé au système de manipulation de liquides RoboLector, le microbioréacteur automatisé RoboLector XT constitue une plateforme unique de culture automatisée, combinant la culture à haut
débit et la capacité de suivi en ligne avec la manipulation précise et exacte de liquide d’un système robotisé. Les cultures automatisées permettent de mener des expériences complexes : cette plateforme prépare de manière autonome des compositions de milieux de culture, par exemple à partir de modèles de plans d’expériences (DoE). Lorsqu’elle est associée au système microfluidique des MTP microfluidiques, différentes options d’alimentation et d’échantillonnage sont disponibles. Il est par exemple possible d’ajouter des inducteurs de culture et des solutions d’alimentation supplémentaires ou d’ajuster le pH. Chaque procédé est déclenché et surveillé individuellement pour chacun des puits, soit en fonction d’un programme prédéfini, soit par des signaux de procédé en ligne. L’échantillonnage automatisé dans différents instruments cibles, par exemple une station de refroidissement, facilite le suivi et le contrôle optimaux du procédé.

Cette fi che analytique décrit le mode d’utilisation du couvercle de gazéification, les différentes options de gazéification et tous les modèles de couvercle de gazéification configurables pour vos applications biologiques dans le microbioréacteur BioLector XT et dans le microbioréacteur automatisé RoboLector XT.

Application de différents modes de gazéification

Avant de préparer la culture proprement dite, créer un protocole dans le logiciel BioLection conformément à la description fi gurant dans le manuel utilisateur du microbioréacteur BioLector XT.
Le logiciel BioLection permet de choisir parmi cinq modes de gazéification différents. Selon l’application biologique, il est essentiel de définirune option de gazéification pour réussir les expériences de culture, par exemple pour obtenir une condition de culture spécifique comme l’oxygène dissous dans le milieu de culture. Comme le montre la figure 2, vous pouvez facilement choisir entre air ambiant (N2) pour le mode anaérobie et régulation négative d’O2, CO2 pour la régulation positive de CO2 ou O2 pour la régulation positive d’O2.

 protocol settings of the BioLection software provide five different gassing modes

Figure 2. Les paramètres de protocole du logiciel BioLection permettent d’utiliser cinq modes de gazéification diff érents..

Comme le montre la figure 3, il est également possible de sélectionner des débits constants ou variables compris entre 5 et 50 mL/min.

BioLection software constant or variable flow rate

Figure 3. Le logiciel BioLection permet de sélectionner des débits constants ou variables compris entre 5 et 50 mL/min dans le menu des paramètres de protocole.

Choix du modèle approprié de couvercle de gazéification

Une fois que toutes les conditions relatives à l’expérience sont configurées dans le logiciel BioLection et que tout est prêt pour commencer, préparer la MTP comme suit :

  • Commencer les préparations dans un environnement stérile, en pipettant dans les puits de culture, le milieu de culture, le bouillon de fermentation ou tout autre liquide requis pour vos expériences.
  • Ajouter des agents d’ajustement du pH ou des solutions d’alimentation dans les puits du réservoir de la MTP situés dans les rangées A et B.
  • Fixer le film en silicone pour MTP à l’aide du Foil Applicator XT conformément à la description figurant dans le manuel du microbioréacteur BioLector XT.

En plus des options de gazéification, il est possible de choisir parmi l'un des quatre modèles de couvercle de gazéification disponibles en fonction de l’application biologique :

a.E-BD48 pour les expériences standards non microfl uidiques réalisées dans le microbioréacteur BioLector XT (figure 4).
b. E-BDR48 pour les expériences non microfl uidiques réalisées dans l’instrument RoboLector XT (figure 5).
c. E-BD32 pour les expériences standard microfl uidiques réalisées dans le microbioréacteur BioLector XT (figure 6).
d. E-BDR32 pour les expériences microfl uidiques réalisées dans le microbioréacteur RoboLector XT (figure 7).

Attention : tous les matériaux composant le couvercle de gazéification sont compatibles avec l’oxygène, ce qui signifie qu’il est obligatoire de porter des gants lors de la manipulation de ces éléments pour éviter toute contamination. 

Gassing lid variant EBD48 for standard batch cultivation

Figure 4. Modèle de couvercle de gazéifi cation E-BD48 pour les cultures standard en batch réalisées dans le
microbioréacteur BioLector XT

Gassing lid variant E-BDR48 for non-microfluidic experiment

Figure 5. Modèle de couvercle de gazéifi cation E-BDR48 pour les expériences non microfl uidiques réalisées dans le
microbioréacteur automatisé RoboLector XT

 Gassing lid variant E-BD32 for standard microfluidic experiments

Figure 6. Modèle de couvercle de gazéifi cation E-BD32 pour les expériences standard microfl uidiques réalisées dans le
microbioréacteur BioLector XT

Gassing lid variant E-BDR32 for microfluidic experiments in the RoboLector XT

Figure 7. Modèle de couvercle de gazéification E-BDR32 pour les expériences microfluidiques réalisées dans le microbioréacteur automatisé RoboLector XT

Une fois la MTP préparée, le couvercle de gazéification peut être fixé à la MTP.

  • Placer le couvercle de gazéifi cation sur la MTP et s’assurer que les coins biseautés de la MTP et du couvercle de gazéification se situent sur le même côté, par exemple le côté gauche.
  • Appuyer sur le couvercle de gazéification pour fixer la MTP à celui-ci. Les deux broches métalliques situées sur le dessus du couvercle, sur les côtés gauche et droit, se tournent vers l’extérieur lorsqu’elles sont correctement ajustées.

Remarque : pour les expériences réalisées dans le microbioréacteur automatisé RoboLector XT, placer un deuxième film en silicone F-RSXT sur le couvercle de gazéification. Les broches mentionnées ci-dessus garantissent une orientation correcte pour l’application (voir figure 8), ce qui évite d’avoir recours à l’applicateur de film.

Preparation of the gassing lid E-BDR32 microfluidic experiments

Figure 8. Préparation des expériences microfl uidiques avec le couvercle de gazéification E-BDR32 réalisées dans
l’instrument RoboLector XT

Clipser le couvercle robotisé (E-BDRL) sur le couvercle de gazéifi cation comme illustré à la figure 9.

Attachment of the robotic lid to the gassing lid E-BDR32

Figure 9. Fixation du couvercle robotisé sur le couvercle de gazéification E-BDR32

Mise en place du couvercle de gazéifi cation dans la chambre d’incubation du microbioréacteur BioLector XT

  • Extraire le couvercle de gazéification préparé de l’environnement stérile ou, le cas échéant, de l’environnement anaérobie. Ne pas incliner ni secouer la MTP pour éviter que le film de la MTP ne se retrouve mouillé de l’intérieur.
  • Vérifi er que tous les tubes de gazéification sont fixés au couvercle de gazéification. Si nécessaire, fixer tous les tubes de gazéification au couvercle de gazéification avant de placer celui-ci dans la chambre d’incubation.

Attachment of the tubing to the gassing lid

Figure 10. Fixation du tube au couvercle de gazéification

3. Confirmer que la position de la plaque d’adaptation dans la chambre d’incubation du microbioréacteur est en mode 48 (figure 11) ou en mode 32 (figure 12).

Position of the adapter plate in the 48-mode position

Figure 11. Position de la plaque d’adaptation en mode 48

Placing the adapter plate into the 32-mode position

Figure 12. Mise en place de la plaque d’adaptation en mode 32

4. Placer le couvercle de gazéification dans la chambre d’incubation comme illustré à la figure 12 et abaisser tous les leviers pour le fixer (voir figure 14).

Placing the gassing lid into the incubation chamber

Figure 13. Mise en place du couvercle de gazéification dans la chambre d’incubation

Push down the metal levers to fixate the gassing lid

Figure 14. Abaisser les leviers métalliques pour fixer le couvercle de gazéification.

5. Fixer le tube du couvercle de gazéification aux connecteurs enfichables du module agitateur située à l’avant de la chambre d’incubation du microbioréacteur. L’expérience de culture peut maintenant commencer.

Retrait du couvercle de gazéification de la chambre d’incubation

Une fois l’expérience de culture terminée, désactiver la pression MF et arrêter l’alimentation en gaz. Ensuite, retirer les raccords rapides du couvercle de gazéification (figure 15) et tous les leviers métalliques pour extraire le couvercle de gazéification et la MTP de la chambre d’incubation. Le fait d’appuyer sur les broches métalliques situées sur le dessus du couvercle de gazéification permet également de libérer la MTP du couvercle de gazéification.

Removing the gassing lid out of the incubation chamber

Figure 15. Retrait du couvercle de gazéification de la chambre d’incubation.

Nettoyage du couvercle de gazéification

Lors de la désinfection du couvercle de gazéification, laisser le désinfectant s’évaporer sous une hotte stérile.

Remarque : l’exposition du couvercle de gazéification à de l’oxygène pur peut provoquer une oxydation. Ne pas lubrifier les axes X-Y. Ne pas utiliser de dégraissants liquides. Utiliser uniquement un chiffon en microfibres non pelucheux et s’assurer que la solution de nettoyage ne coule pas du tissu.

Important : lors de l’utilisation du module microfluidique, des acides et des alcalis concentrés peuvent se déposer dans le couvercle de gazéification.

Procédure de nettoyage

Le couvercle de gazéification est autoclavable. Pour le passer à l’autoclave, retirer le tube du couvercle de gazéification. Les tubes de gazéification peuvent être remis en place après l’autoclavage.

Procédure générale de nettoyage :

1. Retirer le couvercle de gazéification utilisé de la chambre d’incubation après l’expérience et retirer la MTP avant de commencer la procédure de nettoyage.
2. Utiliser le chiffon doux requis et nettoyer régulièrement le couvercle de gazéification après chaque expérience ou après une contamination. Utiliser de l’éthanol à 70 % comme produit de nettoyage.
3. Enfin, essuyer le couvercle de gazéification avec de l’eau déminéralisée et un chiffon en microfibres ou une serviette en papier.

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