Mục tiêu:
Xác định nồng độ alginat thích hợp tạo được gel sử dụng trong cố định tế bào.
Pha các dung dịch alginat có nồng độ lần lượt là 1%, 2%, 3%, 4%, 5% và 6%. Mỗi nồng độ khoảng 20ml. Chuẩn bị 300 ml dung dịch calci clorid 2% chia đều vào 6 cốc có mỏ. Dùng pipet Pasteur nhỏ dung dịch alginat ở
trên vào calci clorid 2%. Giữ hạt trong dung dịch CaCl2 khoảng 1,5h.
Đánh giá các chỉ tiêu cảm quan về hạt, thể chất hạt, hình dạng, độ cứng của hạt được tạo ra.
Kết quả thu được như sau:
Bảng 3.4: Thể chất hạt gel tạo bởi alginat chiết được ở các nồng độ khác nhau
Nồng độ
alginat (%) Thể chất hạt sau tạo gel
1,0 Không tạo gel
2,0 Tạo gel, hạt méo, có đuôi, hạt gel mềm.
3,0 Tạo gel, hạt hơi méo, mềm.
4,0 Tạo gel, hạt cầu, hơi cứng, đặc.
5,0 Tạo gel, cứng, chắc, hình cầu
6,0 Tạo gel, cầu, rắn.
Cơ chế tạo gel: Khi nhỏ alginat vào dung dịch CaCl2 các ion Ca2+ sẽ tạo
phức với các gốc α – L – Guluronic (G) tạo thành gel ở bề mặt ngoài giọt
dung dịch natri alginat, sau đó Ca2+ tiếp tục khuếch tán vào bên trong giọt để
phản ứng. Nói cách khác, quá trình tạo gel sẽ xảy ra trên bề mặt giọt dung dịch và phát triển vào bên trong. Alginat sẽ tập trung nhiều ở bề mặt và giảm dần vào trung tâm, vì thế mạng lưới gel ở trung tâm thưa hơn [9].
Với nồng độ alginat thấp, chỉ có một lớp mỏng bên ngoài tạo gel, hạt gel mềm, rỗng giữa, khả năng cố định tế bào thấp. Còn với nồng độ quá cao, dung dịch alginat quá đặc, sự tạo gel rất khó khăn. Mặt khác, hạt gel khi đó quá rắn, có thể gây khó khăn cho sự khuếch tán của cơ chất vào hạt gel và sự khuếch tán của sản phẩm ra ngoài cũng sẽ khó khăn.
Sử dụng nồng độ từ 4% trở lên, alginat có khả năng tạo ra hạt hình cầu, có độ chắc phù hợp với việc giữ cố định tế bào trong hệ gel. Do đó các thí nghiệm tiếp theo sử dụng alginat 4% để tạo hệ gel cố định tế bào.
Hình 3.7: Hạt gel calci alginat thu được ở nồng độ alginat 4%