對于許多應用，培養在液體培養中進行。該方法用于富集不同物種或為了獲得更多的細胞質量。目前市場上存在大量用于在懸浮培養中培養細胞的容器，例如錐形瓶、旋轉瓶、擋板瓶、滾瓶和多孔板。對于小規模需氧微生物和細胞的篩選和工藝優化，通常在搖瓶中生長，因為它們代表了進行大量平行實驗的低成本且易于處理的機會。此外，搖動可防止沉淀、生物膜形成和細胞結塊，并促進營養物質的均勻分布。錐形瓶的主要缺點是瓶內的培養條件不斷變化，例如營養供應、耗氧量或代謝產物的積累。溢出代謝、pH 變化和氧氣限制通常在小規模燒瓶培養中被忽視，并導致后續縮放過程中的失敗。因此，必須持續監控文化的狀態

實時測量

PreSens 提供 SFR vario 和 SFR 搖瓶讀數器，它們是使用光學化學傳感器技術的非侵入式測量系統，可以測定搖瓶中的 pH 值和氧氣。SFR 系統還記錄溫度和攪拌速度 (rpm)，這可以方便將來在數據分析過程中參考。

圖 2 顯示了使用合成培養基在 37°C 錐形瓶中培養的大腸桿菌 K12培養物的時間過程。在培養過程中使用 SFR vario 監測氧氣濃度和 pH 值。

為了抵消明顯的氧氣限制，您必須增加培養基的表面，因為氧氣夾帶僅發生在培養基的表面。氧氣輸入依賴于介質表面的攪動，以使空氣在介質中形成小氣泡。合適的措施包括提高攪拌速度、優化培養基體積與燒瓶體積的比例以及使用帶擋板的燒瓶。所有這些措施都支持氧氣輸入。

圖 3

圖 3 顯示了在 LB 復合培養基中的兩個平行大腸桿菌 DH5α培養物中使用光學傳感器在線測量氧氣。通過持續監測和及時調整 rpm 氧氣限制可以避免。在線測量能夠及時做出反應并控制氧氣供應。同時可以立即驗證所采取的措施具有預期的效果。

用于搖動培養物的多通道設置

為了在搖瓶中進行測量，我們提供了兩種不同的系統（下圖）：SFR vario可監測并同時測量 O 2、pH、生物量和可選的 CO 2，以及SFR 搖瓶讀數器，可測量多達 9 個燒瓶中的 pH 和氧氣. 軟件可以控制多達 4 個 SFR 變量，因此可以并行讀取多達 4 個燒瓶。使用 SFR Shake Flask Reader 最多可以將 7 個系統連接在一起，從而可以同時監控多達 63 個燒瓶。兩種系統都提供自動 OUR 計算并監測錐形瓶、培養管或T 型瓶中的分析物。