Trang 1 1
Công nghệ tế bào
HỆ THỐNG NUÔI CẤY NGẬP CHÌM TẠM THỜI (TIS)
TRONG VI NHÂN GIỐNG
Mục lục
1. Nguyên nhân & lịch sử ra đời
2. Các hệ thống nuôi cấy chính
3. Ưu điểm và hạn chế
4. Giới thiệu nghiên cứu ứng dụng TIS ở Việt Nam
5. Tài liệu tham khảo

dụng kỹ thuật vi nhân giống trên nhiều đối tượng cây trồng đã được tiến
hành và thu được các kết quả rất khả quan.
Ngay từ khi công nghệ nhân giống cây in vitro ra đời người ta tiến
hành nuôi cấy mẫu trên môi trường thạch. Nhưng khi ứng dụng của hệ thống
vi nhân giống thông thường trên môi trường thạch vào quy mô công nghiệp
thì gặp phải những khó khăn lớn về tỉ lệ nhiễm bệnh, tồn nhiều chi phí nhân
công, hiệu quả sử dụng môi trường không cao, hệ số nhân giống còn thấp
dẫn đến giá thành còn cao. Để khắc phục các nhược điểm trên người ta đã
tiến hành vi nhân giống cây trên môi trường lỏng trong các thiết bị
bioreactor. Phương pháp nhân giống trên môi trường lỏng tuy khắc phục
được các nhược điểm khi nhân giống trên môi trường thạch, cho hê số nhân
giống cao và có thể tiến hành nhân giống với một số lượng lớn nhưng các
mẫu cấy khi nuôi trong môi trường lỏng ngập chìm trong nước quá lâu dẫn
đến bị trương nước và bị hiện tượng thủy tinh thể, mẫu còn bị những tổn
thương do quá trình lắc, và trong quá trình nuôi phải sụt khí vào môi trường
lỏng để tránh hiện tượng mẫu bị thiếu oxi do ngập liên tục trong môi trường
lỏng.
Để khắc phục nhược điểm của cả hai phương pháp trên người ta đã
cho ra đời hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời - Temporary Immersion
System (TIS). Giống như tên của hệ thống, hệ thống này là bước cải tiến từ
việc nuôi cấy mẫu trên môi trường lỏng nhưng ở hệ thống này mẫu chỉ được
ngập trong môi trường lỏng một thời gian nhất định rồi cứ theo một chu kỳ
chúng lại tiếp tục được cho ngập một khoảng thời gian.
b. Lịch sử:
Năm 1983, Harris và Mason đã thiết kế hai hệ thống nuôi cấy ngập
chìm tạm thời là hệ thống nuôi cấy nghiêng và hệ thống Rocker.
Ít lâu sau, vào năm 1985 Tisserat và Vandercook đã thiết kế một hệ
thống nuôi cấy tự động APCS đây là hệ thống có thể thay thế được môi
trường và có thể sử dụng nuôi cấy trong một thời gian dài mà không cần cấy
chuyền.

 Gía thành hạ.
Tất cả các hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời đều phải tuân theo
một nguyên tắc là phải có khả năng tạo ra sự ngập chìm không liên tục theo
chu kỳ xác định. Các hệ thống đều có ngăn chứa môi trường riêng, có thể
chung một bình chứa nhưng có hai ngăn khác nhau hay gồm một hệ thống
bình chứa nối với hệ thống chứa mẫu cấy bằng hệ thống ống dẫn và bơm
điều khiển. Các mẫu cấy thường được đặt trên những đĩa bằng nhựa
polypropylene thành một cụm, điều này giúp tiết kiệm được thời gian phải
đặt mẫu lên trên giá thể thạch trong nuôi cấy thông thường.
a. Hệ thống RITA:
Năm 1995, Teisson và Alvard cùng nhau cho ra đời hệ thống nuôi cấy
ngập chìm tạm thời RITA.
Hệ thống này gồm:
 Một bình chứa khoảng 1 lít gồm có hai phần, phần trên chứa
mẫu cấy và phần dưới chứa môi trường.
Trang 4 4
Công nghệ tế bào
 Một máy bơm tạo áp suất vượt mức tác động vào môi trường
lỏng chứa trong phần dưới và đẩy chúng dâng lên ngăn chứa
mẫu cấy.
 Các van, ống dẫn khí và các màng lọc khí vô trùng.
 Một timer điều khiển hoạt động của hệ thống bằng khoảng thời
gian ngập chìm và chu kỳ giữa các lần ngập chìm.
Mẫu cấy được ngập chìm trong môi trường lỏng lâu hay mau tùy theo


Hình 2: Hệ thống RITA ngoài thực tế
b. Hệ thống bình đôi BIT:
Được thiết kế bởi Escalona và cộng sự vào năm 1998. Được dự định
nhân giống số lượng lớn qua con đường phát sinh phôi soma.
Trang 6 6
Công nghệ tế bào
Hệ thống này gồm:
 Hai bình chứa thể tích nằm trong khoảng 250ml-10l được nối với
thông nhau qua một ống dẫn.
 Máy tạo áp suất, ống dẫn, van và các màng lọc như trong hệ
thống RITA.

Hình 3: Sơ đồ hoạt động của hệ thống BIT
Qui trình hoạt động của hệ thống:
1) Hệ thống khi chưa cho mẫu cấy ngập chìm;
2) Đến thời điểm cho mẫu ngập chìm timer kích hoạt bơm thổi
không khí qua bộ lọc khí vào trong bình chứa môi trường dinh
dưỡng dạng lỏng. Áp suất bên bình chứa môi trường tăng cao
hơn áp suất bên bình chứa mẫu cấy làm môi trường di chuyển
qua bên bình chứa mẫu và ngập chìm mẫu;
3) Khi hết thời gian ngập chìm, timer điều khiển tắt bơm bên bình
chứa môi trường và mở bơm bên bình chứa mẫu cấy. Không khí
được thổi vào bình chứa mẫu cấy làm áp suất tăng cao hơn áp