Ein Chemostat ist ein Gerät, mit dem Mikroorganismen mit konstanter Geschwindigkeit kultiviert werden können. Chemostate ermöglichen eine kontinuierliche Kultivierung, das heißt, sie können verwendet werden, um eine stetige Versorgung mit Mikroorganismen zu erzeugen. Es gibt eine Reihe von Anwendungen für diese Geräte, die von Forschungseinrichtungen bis hin zur Herstellung reichen, und mehrere wissenschaftliche Lieferanten stellen Chemostate und Zubehörgeräte her, die Menschen zum Bedienen und Steuern ihrer Chemostate verwenden, einschließlich Ventile, Filter, Kammern für Wachstumsmedium und so weiter.
Die Funktionsweise eines Chemostats ist ziemlich einfach. Steriles Kulturmedium, das eine Mischung von Nährstoffen enthält, wird in einen Behälter getropft, normalerweise durch einen Luftspalt, damit Organismen im Inneren des Geräts keinen Zugang zu der sterilen Kultur nach außen haben. Gleichzeitig leitet ein Abwasserrohr überschüssiges Medium ab und hält so die Volumenstände im Behälter konstant. Mikroorganismen innerhalb des Chemostats wachsen auf den Nährstoffen und wachsen mit einer konstanten Geschwindigkeit, solange die Nährstoffversorgung konstant bleibt.
Durch die Manipulation des Nährstoffflusses ist es möglich, die Wachstumsraten zu verändern. Schließlich wird eine maximale Wachstumsrate erreicht, über die die Mikroorganismen nicht hinausgehen können, aber es kann einige Manipulationen erfordern, um diesen Punkt zu erreichen. Die Veränderung der Wachstumsrate kann verwendet werden, um die Geschwindigkeit zu kontrollieren, mit der Organismen produziert werden, was nützlich sein kann, wenn Menschen Mikroorganismen wie Bakterien und Hefen in kontrollierten Mengen für bestimmte Zwecke produzieren.
Ein Chemostat kann verwendet werden, um eine Probe zu kultivieren oder Mikroorganismen zu Studien- und Forschungszwecken zu züchten. Die stetige Versorgung kann es den Menschen ermöglichen, eine Vielzahl von Experimenten durchzuführen und Mikroorganismen schnell über mehrere Generationen hinweg zu verfolgen. Bei einer industriellen Verwendung von Mikroorganismen sind Chemostate ebenfalls sehr nützlich. Hefe kann zum Beispiel in Chemostaten gezüchtet und zum Verkauf an Bäcker und Brauer verpackt werden, die Hefe für ihre Arbeit benötigen.
Die pro Stunde zugeführte Nährstoffmenge dividiert durch das Volumen des Chemostats wird als Verdünnungsrate bezeichnet. Menschen können die Verdünnungsrate ändern, um die Bedingungen im Chemostat zu ändern. Ist sie zu hoch, kann durch den Ausflussschlauch verwertbares Medium verloren gehen, während bei einer zu niedrigen die Organismen im Chemostat nicht gedeihen können. Zahlreiche andere Faktoren können die Wachstumsrate ebenfalls beeinflussen. Daher ist es wichtig, einen Chemostat in einer kontrollierten Umgebung zu verwenden, damit Probleme wie Temperaturschwankungen überwacht werden können.