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COMPARISON OF ELECTROCHEMICAL WITH OPTICAL BIOSENSORS
No full textNAD*/NADH und NADP*/NADPH systems, which are important coenzymes, are
studied with respect to their determination by electrochemical or
optical methods relevant for biosensors. Concerning their sensitivity
and linearity of the calibration curves, similar results were obtained,
when the technique of Flow-Injection Analysis (FIA) was used in
conjunction with an amperometric flow-through cell and when a fiberoptic
device measuring the fluorescence of NAD(P)H was employed. In both
cases the limit of detection was around 1 nmol/l and the calibration
curves showed two linear ranges. As a consequence an optical glucosesensor
based on this technique resulted in a correspondingly high sensitivity
compared to a classical needle type amperometric device based
on the glucose-oxidase (GOD) method. Otherwise, the superb sensitivity
achievable by the amperometric NADH oxidation could by used for a sensitive
formaldehyde FIA method yielding a limit of detection in the
sub-nmol/l range. In addition, a reagentless fiber optic lactate sensor
based on lactate-dehydrogenase (LDH) and a reversible redox-dye is
described and also a novel potentiometric immunosensor based on the
principle of selectivity modulation of ion-selective membranes
YELLOW-PIGMENTED NONFERMENTATIVE BACILLI: TAXONOMY OF THE IIk-2 GROUP
No full textYellow-pigmented nonfermentative bacilli recovered from clinical specimens were
grouped according to their salient features by Elizabeth King. She first assigned
numbers to these groups. Many of these are now well characterized and have been
named. This report reviews these yellow-pigmented bacilli, presents our taxonomic
studies on the IIk-2 group, and concludes that it should be assigned to the genus
Flavobacterium
CLASSIFICATION OF GROUP IK - 2 AND RELATED BACTERIA
No full textEleven strains of group Ik - 2 and related bacteria were studied for their phenotypic
characters, guanine plus cytosine content of their deoxyribonucleic acid and
cellular lipid composition, in comparison with those of 41 strains of 5 Flavobacterium
species and the type strain of Cytophaga johnsonae. The 11 strains were nonmotile,
nonfermentative, Gram-negative, oxidase-positive rods. The GC content of
DNA was 38.9 + 0.9 mole%. Numerical analysis of 92 phenotypic characters indicated
that the cluster of the 11 strains was rather close to C. johnsonae but clearly
differed from 3 other major clusters: Flavobacterium meningosepticum, Flavobacterium
Ib and Flavobacterium odoratum / breve group. Major fatty acids of total extractable
lipids of Ik - 2 Organisms were 13-methyltetradecanoic acid and 2-hydoxy 13-
methyltetradecanoic acid. The cellular lipids of 11 strains contained sphingophospholipids
which was so far not found in Flavobacterium sp. and C. johnsonae strains.
The most abundant molecular species of ceramides of the sphingophospholipids was
determined as being composed of branched chain C17 sphinganine and 2-hydroxy 13.-
methyltetradecanoic acid, exclusively. Based on the results of numerical analysis
and presence of this unique sphingophospholipid, we are going to propose the new name,
Sphingobacterium gen. nov. and Sphingobacterium versatilis sp. nov. for the group of
strains, including those previously called group Ik - 2, according to the International
Code of Nomenclature of Bacteria. The strain KM 2138 will be designated as
the type strain for Sphingobacterium versatilis sp. nov, type species of the genus.
Strains of Flavobacterium sp. group Ib are regarded as confoming to a separate
species
CHEMICAL SYNTHESIS AND BIOLOGICAL APPLICATIONS OF OL IGODEOXYNUCLEOTIDES CONTAINING CARCINOGEN-DNA ADDUCTS: O6-METHYLGUANINE AND N-(GUAN-8-YL)- 4-AMINOBIPHENYL
No full textTetranucleotides containing the carcinogen-DNA adducts 06-methylguanine
and N-(guan-8-yl )-4-aminobiphenyl were synthesized and the structures of these
adducted oligomers were characterized. Both tetramers were efficiently incorporated
into E. coli bacteriophage M13 DNA containing a four-base gap in the
unique recognition site for the restriction endonuclease PstI. Each lesion inhibited cleavage of the respective adducted genome by PstI. After introduction
into E. coli, 06-methylguanine induced mutations at the PstI site. In
cells with normal 06-methylguanine DNA repair capability, the frequency of
mutant phage was 0.4%. When cells were depleted in their ability to repair this
lesion, the mutation frequency increased. The highest mutation frequency
attained was 20%. In both repair competent and repair depleted cells, the
mutants induced by 06-methylguanine were exclusively G to A transitions
SYNTHETIC PEPTIDE VACCINES AND PROBLEMS ENCOUNTERED
No full textThe development of suitable synthetic peptide vaccines depends
both on the search for antigenic determinants in a given bacterial,
viral or parasitic antigen and for immunologically acceptable carrier
molecules for those antigenic determinants. This encounters a series
of problems which are briefly discussed:
synthesis of peptide antigens mainly made up from trifunctional
amino acids,
finding of antigenic determinants, which on immunization cause
antibodies that recognize and precipitate not only the synthetic
determinant but also the whole native antigen of which the determinants
are just a few epitopic entities,
construction of immunologically useful polymeric carrier molecules
to which the synthetic antigenic determinants can be bonded in a
well-defined and reproducible fashion,
conformational considerations, which might become essential when a
suitable epitope of a native antigen is substracted from its shape -
inducing parent environment and, last not but not least,
human health care aspects with respect to the applicability of results
obtained from synthetic peptide vaccine developments for
veterinarian diseases
ABTRENNUNG VON POLYETHYLENGLYKOL AUS PROTEINHALTIGEN LOSUNGEN MIT CELLULOSE-ACETAT-MEMBRANEN
No full textPolyethylenglykole wurden mit Cellulose-Acetat-Membranen ultrafiltriert, um den
Einfluß hydrodynamischer Verhältnisse auf das Retentionsverhalten zu messen. Dabei
wurden Lösungen ohne bzw. mit Rinder-Serumalbumin (BSA) verwendet. Die Reduzierung
der Grenzschichtdicke an der Membranoberfläche durch Erhöhung der Rührergeschwindigkeit
bewirkt eine Steigerung des Fluxes und des Retentionskoeffizienten. Bei
zunehmendem Differentialdruck wird die Retention ebenfalls größer.
Bei Diafiltrationen von proteinhaltigen Lösungen wurde ein bisher nicht bekanntes
Phänomen beobachtet: Nach einer Zunahme der Retention von 30 bis auf 60% (vergl.
reine PEG-Lösung) geht das Rückhaltungsvermögen der Membran mit steigender BSAKonzentration
zurück. Dieses Verhalten wird in dem Beitrag diskutiert
EINSATZ VON MEMBRANEN BEI DER KONTINUIERLICHEN COENZYM-REGENERIERUNG
No full textBei Coenzymen, die als Transportmetabolite fungieren, muß die Beweglichkeit zwischen
mindestens zwei aktiven Zentren gewährleistet sein. Daher verbietet sich eine gemeinsame
Trägerfixierung von Enzymen und Coenzym, die diese Beweglichkeit ausschließt.
In der Natur dienen Zellmembranen, die für Reaktanden und Produkte durchlässig sind,
zur Abgrenzung komplexer Katalysatorsysteme. Ultrafiltrationsmembranen können analog
dazu in der Technik zur Rückhaltung von Enzymen eingesetzt werden. Die Rückhaltung
von Coenzymen gelingt nach kovalenter Bindung an wasser lösliche Polymere hinreichender
Größe.
Technische Membranen sind zwar im Vergleich zu biologischen Membranen wenig selektiv,
gestatten aber die Verwendung von Pumpen, so daß ein diffusiver Austausch durch erzwungene
Konvektion über die Membran ersetzt werden kann. Dadurch lassen sich in einem
kontinuierlich durchflossenen Membranreaktor kleine Verweilzeiten - und bei entsprechend
hoher Katalysatorkonzentration - große Raum-Zeit-Ausbeuten realisieren. Durch
reaktionstechnische Optimierung auf der Basis genauer kinetischer Vermessung der Multi-
Enzym-Systeme lassen sich die produktmengenspezifischen Coenzymkosten bei einigen
NAD/NADH- und ADP/ATP-abhängigen Systemen soweit reduzieren, daß diese nicht mehr
ökonomisch limitierend sind. Die kontinuierliche Coenzymregenerierung im Membranreaktor
ist heute für Produktmengen im Kilogramm-Maßstab technisch machbar und bei hinreichender
Wertschöpfung der entsprechenden Reaktionsschritte auch wirtschaftlich
PROBENAHMESYSTEM ZUR ANKOPPLUNG EINES AUTOANALYZERS AN EINEN FERMENTER
No full textZur Online-Kontrolle eines Fermentationsprozesses sollte ein Autoanalyzer an einen
Reaktor gekoppelt werden. An das Probeentnahmesystem waren dabei folgende Anforderungen
zu stellen:
1. Möglichst einfache Konstruktion, um ohne großen Aufwand verschiedene Systeme
testen zu können.
2. Sterilisationsmöglichkeit.
3. Das Konzentrationsverhältnis Reaktorinhalt zu Probe darf nicht von den Betriebsbedingungen
wie Druck oder pH abhängen, wie das z. B. bei der Dialyse der Fall ist.
4, Wartungsfreie Standzeiten von mindestens 10 Tagen Dauereinsatz.
5. Eignung auch für feststoffreiche Fermentationsbrühen bis zu 80 g/1 TS sowie
Teilchengrößen bis zu 0.25 mm. Keine Störung durch Antischaummittel.
6. Probenstrom 0.2 - 0.4 ml/min bei möglichst geringen Totzeiten, um möglichst
schnelle Analysenantwortzeiten zu gewährleisten.
Folgende Problemlösung wurde gefunden. Die Fermentationsbrühe wird in einem Bypass
durch ein 5 - 10 cm langes Filterrohr aus mikroporösem Polypropylen gepumpt, das von
einem Rohr aus Glas oder Edelstahl ummantelt ist. Im Totvolumen von 1 - 3 ml zwischen
Filterrohr und Mantel sammelt sich das Filtrat, das mittels einer Pumpe abgezogen
wird (Abb. 1)
EINFLUSS VON ANTISCHAUMMITTELN AUF MEMBRANTRENNVERFAHREN
No full textEine Reihe von Problemen behindert derzeit eine breitere Anwendung der Querstromfiltration
beim Ernten bzw. Abtrennen von Mikroorganismen aus Fermentationsbriihen, die
man unter dem Begriff 'Fouling' subsumieren kann. Antischaummittel spielen dabei eine
große Rolle. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen eine Reihe grundsätzlicher Effekte
dieser Substanzen an Membranen und einige Einflußparameter bei der Querstromfiltration
auf
ZELLKULTUR IN HOHLFASER-MODULEN
No full textSchon zu Beginn der 70er Jahre entwickelten und testeten Knazek und
Mitarbeiter Hohlfaser - Einheiten zum Einsatz in der Zellkultur.
Die Idee war dabei, lebendigem Gewebe ähnliche Strukturen und Zellzahlen
in vitro nachzubilden. Schon 1974 brachte Amicon eine optimierte
Hohlfaserpatrone heraus. Mittlerweile sind um einen Faktor 100 größere
Patronen aus verschiedenen Membranmaterialien und mit unterschiedlichem
Cut-Off erhältlich, Die Spannweite reicht von sehr einfachen, ungeregelten,
Systemen bis zu nahezu vollautomatischen Anlagen für die industrielle
Produktion von z.B. monoklonalen Antikörpern,
Eine Vielzahl von Beispielen belegen, daß Vitafiber-Kulturpatronen
sowohl für adhärente wie auch nicht-adhärente Zellarten geeignet sind,
Es gelingt meistens, die Zellen bis zu Zellzahlen hochwachsen zu lassen,
wie man sie in Gewebe vorfindet, und sie über längere Zeit (2 Monate
bis zu 1 Jahr) produzieren zu lassen. Die mögliche Chemostat-Betriebsweise,
die Gewinnung von fast sauberem Produkt, sowie die vergleichsweise
geringen Anforderungen ans Medium lassen eine sichere und wirtschaftliche
Nutzung von Säuger-Zellkulturen in industriellen Größenordnungen
zu. Gleichzeitig. wird dem Gedanken des Tierschutzes Rechnung
getragen; man denke nur an die für die Produktion monoklonaler
Antikörper aus Ascites-Flüssigkeit benötigten Mäuse