Springen naar inhoud

Biotech - Cell disruption by homogeniser


  • Log in om te kunnen reageren

#1

robvleugel

    robvleugel


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 april 2012 - 21:56

Goedendag,

Ik weet niet of iemand me hierbij kan helpen en/of zin heeft hierin, maar ik ga het toch proberen want niet geschoten is altijd mis. Ik weet ook niet of dit het juiste forumdeel is want het past mogelijk meer bij wiskunde.

Ik ben wat zelfstudie aan het doen momenteel en liep daarbij tegen een probleem op in een van mijn boeken. Het gaat om Assignment 9.1 uit "Basic biotechnology" waarvan hieronder een link staat naar het desbetreffende stukje met wat achtergrond erbij. Het betreft een 'cell disruption' techniek waarbij de vloeistof met cellen door een nauwe opening wordt geperst.

De vraag luidt: "A laboratory test reveals that in a certain type of homogeniser 40% of a protein is released after one single passage at a pressure of 40MPa. Determine the number of passages needed for a conversion of 95% at a pressure drop of 40,60,80 and 100 MPa.

Je zal dus de bovenstaande formule moeten gebruiken, namelijk:

C = Cmax[1 - exp( - K N ΔP3)]

Waarbij Cmax de concentratie van het product is als alle eiwitten zijn vrijgekomen, K een constante of basis van temperatuur en het type microorganisme, N is het aantal malen dat de vloeistof door de opening geperst wordt. P is de "pressure drop over the valve" in Pascal.

Maar nou weet ik dus niet echt hoe ik verder moet.

Ik zou zeggen:

C=40% => C=0.4 ; Cmax=1.0 ; N = 1

Nou weet ik niet of ze met die 40MPa de P bedoelen, omdat ze het in de beschrijving hebben over pressure drop en bij de vraag hebben over pressure weet ik niet of dit hetzelfde is.

Er vanuitgaande dat dit klopt, probeer ik K uit te rekenen op de volgende manier:

C = Cmax[1 - exp( - K N ΔP3)]

0.4 = 1 - exp( - K (403)
exp( - K 403) = 0.6
e(-K 40^3) = 0.6
-K 403 = Ln(0.6)
K = - (Ln(0.6) / 403)
K = 7.98 * 10-6

Dat lijkt me erg klein, heb ik ergens een fout gemaakt?

Als blijkt dat dit inderdaad de waarde van K is kan ik dit invullen in de formule en vervolgens N uitrekenen met C = 0.95 en P is respectievelijk 40-60-80 en 100.


Bron:

http://books.google....ignment&f=false

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Sjitty

    Sjitty


  • >250 berichten
  • 320 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 april 2012 - 16:48

Volgens mij is je methode volledig correct. Over de grootte-orde van de waarde van K zou ik me geen zorgen maken. K dient om de relatie tussen alle grootheden te doen kloppen. Heb je geen oplossing om te controleren?

Het is belangrijker om na te denken over de grootte van je N waarden!!. Volgens jouw K waarde wordt dat 5.86 voor 40MPa. Tot 6 maal druk plaatsen om 95% van het eiwit eruit te krijgen. Die waarde lijkt me best oke. Vanaf 80MPa (N =0.73) hoef je slechst één maal druk te plaatsen om 95% vrij te rkijgen. Opnieuw een degelijke waarde die realistisch lijkt. Zeker als je bedenkt dat het hier om een techniek gaat die wel effectief toegepast wordt, zal je geen N waarden verwachten van bijvoorbeeld 100 of toch zeker geen 1000. Dat zou geen efficiënte methode zijn. Dus je zit wel goed denk ik.

#3

robvleugel

    robvleugel


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 april 2012 - 20:30

Volgens mij is je methode volledig correct. Over de grootte-orde van de waarde van K zou ik me geen zorgen maken. K dient om de relatie tussen alle grootheden te doen kloppen. Heb je geen oplossing om te controleren?

Het is belangrijker om na te denken over de grootte van je N waarden!!. Volgens jouw K waarde wordt dat 5.86 voor 40MPa. Tot 6 maal druk plaatsen om 95% van het eiwit eruit te krijgen. Die waarde lijkt me best oke. Vanaf 80MPa (N =0.73) hoef je slechst één maal druk te plaatsen om 95% vrij te rkijgen. Opnieuw een degelijke waarde die realistisch lijkt. Zeker als je bedenkt dat het hier om een techniek gaat die wel effectief toegepast wordt, zal je geen N waarden verwachten van bijvoorbeeld 100 of toch zeker geen 1000. Dat zou geen efficiënte methode zijn. Dus je zit wel goed denk ik.


Bedankt voor je bericht Sitty.
Ik zit er alleen mee dat de opgegeven waarde in MPa is en er als waarde voor P Pascal gevraagd wordt.
Als ik P in Pascal geef (x 10^6) komt er nog een veel kleiner getal uit. Dat lijkt me erg onlogisch, maargoed het zou kunnen kloppen.

Ik heb helaas geen antwoorden boek, de antwoorden van deze opgaves worden ook niet achter in het boek gegeven en hoewel ik wel weer wil gaan studeren doe ik dit momenteel niet en heb dus ook geen docenten aan wie het het kan navragen.

#4

Sjitty

    Sjitty


  • >250 berichten
  • 320 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 april 2012 - 23:18

Als je K met de druk in Pa ipv MPa berekent kom je inderdaad een veel kleinere waarde uit voor K. Maar als je dan die K gebruikt in de formule en daar dan wel opnieuw de druk in Pa (en niet in MPa) ingeeft kom je dezelfde waarden voor N uit (test maar). Dus zolang je je eenheid overal aanhoudt, kom je in feite niet in de problemen. Zoals ik al zei zorgt K ervoor dat de relatie tussen de grootheden (en dus ook eenheden) klopt. Als je K dus berekent met een andere grootteorde van die eenheid zal de formule ook correct zijn zolang je die eenheid overal aanhoudt. Maar het is ergens wel correcter om steeds de basis SI eenheid te gebruiken. In dit geval is het echter makkelijker rekenen met MPa, alhoewel dat met de rekenmachine eigenlijk niks uitmaakt.

In het algemeen is het dus wel beter de gegeven waarden eerst om te zetten in de SI eenheid, deze te gebruiken in de formule, en de uitkomst terug om te zetten in de gevraagde eenheid.

#5

robvleugel

    robvleugel


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 april 2012 - 17:18

Als je K met de druk in Pa ipv MPa berekent kom je inderdaad een veel kleinere waarde uit voor K. Maar als je dan die K gebruikt in de formule en daar dan wel opnieuw de druk in Pa (en niet in MPa) ingeeft kom je dezelfde waarden voor N uit (test maar). Dus zolang je je eenheid overal aanhoudt, kom je in feite niet in de problemen. Zoals ik al zei zorgt K ervoor dat de relatie tussen de grootheden (en dus ook eenheden) klopt. Als je K dus berekent met een andere grootteorde van die eenheid zal de formule ook correct zijn zolang je die eenheid overal aanhoudt. Maar het is ergens wel correcter om steeds de basis SI eenheid te gebruiken. In dit geval is het echter makkelijker rekenen met MPa, alhoewel dat met de rekenmachine eigenlijk niks uitmaakt.

In het algemeen is het dus wel beter de gegeven waarden eerst om te zetten in de SI eenheid, deze te gebruiken in de formule, en de uitkomst terug om te zetten in de gevraagde eenheid.


Ik snap dat het relatief is, maar het leek me gewoon vreemd.
Maargoed het zal allemaal wel kloppen dan, in ieder geval heel erg bedankt voor het meedenken!

Groeten,
Rob





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures