Transições reversíveis de células de leveduras entre estados viáveis, mas não cultiváveis (VBNC) e estados viáveis e cultiváveis

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Avaliação do potencial citotóxico, genotóxico e mutagênico da melitina em cultura de células

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação do potencial citotóxico, genotóxico e mutagênico da melitina em cultura de células

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Synthese und Charakterisierung von multivalenten kationischen Tensiden und Polymeren

Der Einsatz von den Polyelektrolytkomplexen von DNA / RNA mit Polykationen oder Lipiden in der Gen-Therapie ist für Wissenschaftler von besonderem Interesse, da sie als Träger für den Transport von genetischem Material in lebende Zellen fungieren können. Interessant ist auch die Komplexbildung aus Gadolinium und Polykation, hier können die stabil gebildeten Aggregate als Kontrastmittel zur Anwendung in der Magnetresonanztomographie eingeführt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, strukturdefinierte, positiv geladene, polyvalente sperminanaloge Polymere zu synthetisieren. Durch die polyelektrolytische Natur erlauben solche Polymere die Komplexierung von mehr Gadolinium-Polyoxometalaten und wären deshalb sehr gut als Kontrastmittel geeignet. Aufbauend auf den Vorarbeiten, wurde insbesondere die Komplexbildung von kationischem Polymer mit der Green Fluorescent Protein DNA in physiologischem Salzgehalt untersucht. Die Beschreibung der Synthese im Rahmen dieser Arbeit zeigt, dass es mit dem entwickelten Syntheseprinzip, also unter Einsatz von orthogonaler Schutzgruppenchemie und funktionaler Transformation gelungen ist, durch einfache nukleophile Substitution die Kopplung der Elementareinheiten zu komplexeren, auch ionischen Tensiden durchzuführen. Die Komplexierung von Gadolinium-Polyoxometalat mit kationisch geladenem Polymer in reinem Wasser und in physiologischem Salzgehalt hat gezeigt, dass bei einem Ladungsverhältnis von ungefähr 2:1 stabile sphärische Komplexe gebildet werden. HeLa-Zellen zeigen keine hohe Empfindlichkeit gegenüber Polykation-POM-Komplexen, da deren toxische Wirkung nur einen Anteil toter Zellen von maximal 24 % zur Folge hatte. Die Bildqualität einer MRT-Aufnahme der gebildeten Polykation-POM-Komplexe wurde im Vergleich zu den reinen Gadolinium-Polyoxometalat-Lösungen erheblich verbessert. Die Komplexierung von DNA mit dem im Überschuss vorliegenden kationisch geladenen Polymer wurde mittels Rasterkraftmikroskopie, statischer sowie dynamischer Lichtstreuung untersucht. Die Molmasse und Größe der Polykation-DNA-Komplexe geben eindeutige Hinweise darauf, dass sich in physiologischer Salzlösung Multi-Ketten-Komplexe bilden. Neben der Untersuchung der Polymer-Komplexe wurde eine Reihe neuartiger multivalenter kationischer Tenside hergestellt, wobei ihre Eigenschaften beispielsweise mit Tensid B (C12N4), Tensid C (EG8N4) und Tensid F (EG8C12N4) in wässriger Lösung bei verschiedener Salzkonzentration im Vordergrund stehen.

Einfluss verschiedener nanopartikulärer Systeme auf die zelluläre Aufnahme und Zytotoxizität

Die vorliegende Dissertation untersucht Nanopartikel und Nanokapseln aus verschiedenen Materialien mit verschiedenen Modifikationen für einen zielgerichteten Medikamententransport (Drug Targeting). Obwohl bisher zahlreiche Nanopartikel und -kapseln synthetisiert wurden, besteht nach wie vor hinsichtlich der zellulären Verträglichkeit, Biokompatibilität und Aufnahme kein allumfassendes Verständnis. Mit Hilfe der in dieser Arbeit vorgestellten Untersuchungen und Ergebnissen soll ein Beitrag zur Schließung dieser Lücke geleistet werden.rnIm Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde der Einfluss der Herstellungsmaterialien PS, PLLA, PMMA, Biomakromoleküle (BSA, DNA), ggf. stabilisiert durch HPMA-LMA-Copolymere und neu-synthetisierte Surfmere, der Formmodifikationen Streckung und Kristallisierung, der Oberflächenmodifikationen mittels verschiedener Tenside und PEG auf die zelluläre Aufnahme und Verträglichkeit hin untersucht.rnZusammenfassend lässt sich die Aussage treffen, dass zahlreiche Materialien zur Herstellung von Trägersystemen geeignet sind und sich als biokompatibel und nicht-zytotoxisch erwiesen haben, sich jedoch stark hinsichtlich der Aufnahmeeffizienz in verschiedene Zelllinien unterscheiden. rnIm ersten Abschnitt (Kapitel 5.1) wurden in der ersten und zweiten Untersuchung auf allgemeine Parameter, die die Aufnahme von Nanopartikeln beeinflussen, eingegangen. Hier wurde der Einfluss des Alters von PLLA-Partikeln auf die zelluläre Aufnahme und Toxizität untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mit zunehmender Materialalterung die zelluläre Aufnahme abnimmt. Eine Zytotoxizität konnte nicht gezeigt werden.rnWeiterhin wurde der Einfluss des FCS-Gehalts des Zell-Mediums auf die zelluläre Aufnahme von PMMA-Partikeln untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mit einer steigenden FCS-Konzentration eine Abnahme der zellulären Aufnahme von PMMA-Partikeln einhergeht. Die höchste zelluläre Aufnahme konnte bei einem FCS-Gehalt des Zellmediums von 0,05% verzeichnet werden. rnIm zweiten Abschnitt (Kapitel 5.2) wurde die Stabilisierung von Nanopartikeln mittels neusynthetisierter Tenside und deren Einfluss auf die Zelle-Nanopartikel-Interaktionen untersucht. Dazu wurde zum einen die Oberflächenfunktionalisierung von Nanopartikeln mit Hilfe neu-synthetisierter „Surfmere“ und deren Einfluss auf die zelluläre Aufnahme und Toxizität untersucht. Die hergestellten Surfmere bewirken gleichzeitig eine Stabilisierung und Funktionalisierung der Nanopartikeloberfläche mit Phosphonatgruppen. Hier wurden kovalente „Surfmer“ stabilisierte Nanopartikel mit Tensid- (SDP) stabilisierten Nanopartikeln verglichen. Zudem wurden dialysierte Nanopartikel mit nicht-dialysierten verglichen. Bezüglich der zellulären Aufnahme konnte für die mittels Dialyse gereinigten Nanopartikel eine gute Aufnahme ohne Unterschiede zwischen den kovalent und nicht-kovalent Phosphonat-funktionalisierten Partikeln beobachtet werden. Die ungereinigten, SDP-stabilisierte, nicht-kovalent gebundene Nanopartikel zeigten hingegen eine bis zu 30% stärkere Aufnahme in die HeLa-Zellen und hMSCs.rnWeiterhin der Einsatz von mit HPMA-LMA-Copolymeren stabilisierte Polystyrol- und PLLA-Partikel, die den Einsatz von Tensiden während des Miniemulsionsprozesses überflüssig machen, untersucht. Auch hier konnte keine Zytotoxizität nachgewiesen werden. Die Aufnahme in HeLa-Zellen scheint mehr von der Größe der Nanopartikel als vom verwendeten Material und in hMSCs mehr von den Oberflächeneigenschaften der Nanopartikel abzuhängen.rnIm dritten Abschnitt (Kapitel 5.3) wird auf die Möglichkeit der Formmodifikation von Polystyrol-Partikeln und deren Einfluss auf die Nanopartikel-Zelle-Interaktionen eingegangen. Es geht dabei um die Aufnahme und Zytotoxizität von verstreckten (elongierten) Polystyrol-Partikeln im Vergleich zu sphärischen Nanopartikeln, sowie die Aufnahme und Zytotoxizität von kristallinen Polystyrol-Partikeln in verschiedene Zelllinien. Bei den verstreckten Partikeln nimmt die Aufnahme-Effizienz in HeLa-Zellen und hMSCs mit zunehmender Verstreckung ab. Eine Zytotoxizität konnte für keinen der erwähnten Nanopartikel nachgewiesen werden. Bei den Polystyrol-Partikeln unterschiedlicher Taktizität zeigen die kristallierten Polystyrol-Partikel eine geringfügig besser Aufnahme-Rate als die nicht-kristallierten Polystyrol-Partikel. Dabei zeigen die nach dem Herstellungsprozess mittels der Lösemittelverdampfungstechnik der wässrigen Phase entnommenen Partikel eine bessere Aufnahme als die nach der Verdampfung des Chloroforms verfügbaren Partikel. Insgesamt konnte jedoch für alle Polystyrol-Partikel trotz der unterschiedlichen Taktizitäten nach der Aufnahme in HeLa-Zellen und hMSCs mittels Durchflusszytometrie hohe Fluoreszenz-Intensitäten verzeichnet werden. Setzt man hohe Fluoreszenz-Intensitäten bei in Zellen aufgenommenen Partikeln mit guten Aufnahmeraten gleich, sind die hier dargestellten Aufnahmeraten als sehr gut zu bezeichnen. rnAuf Nanosysteme mit einer reduzierten zellulären Aufnahme wird im letzten Abschnitt (Kapitel 5.4) eingegangen. Dabei wird zum einen die unterschiedliche Oberflächenmodifikation von Polystyrol-Partikeln mit dem Co-Monomer PEG-MA und den Tensiden SDS und Lutensol AT50 untersucht. Von PEG-MA wurden zudem verschiedene Molekulargewichte (Mn=300 g•mol-1 und Mn=2080 g•mol-1) und verschiedene Konzentrationen (1,5%, 5%, 10%) eingesetzt. Ein Teil der Partikel wurde mit SDS und der andere Teil mit Lutensol AT50 hergestellt. In einem weiteren Schritt wurde das jeweilig gegenteilige Tensid (statt SDS Lutensol AT50 und umgekehrt) eingesetzt, um zu überprüfen, ob sich der zuvor beobachtete Effekt umkehren lässt. Anschließend wurde ein erst mit SDS stabilisierter Nanopartikel (BR01) mit verschiedenen Lutensol AT50-Anteilen (5%, 10%, 25%, 50%, 100%) redispergiert. Die effizienteste Aufnahme zeigte der unmodifizierte, mit SDS stabilisierte Nanopartikel BR01, die niedrigste der ebenfalls unmodifizierte, mit Lutensol AT50 stabilisierte Nanopartikel BR02. Eine steigende Konzentration des PEG-MA Mn=300 g•mol-1 hemmt die Aufnahme von mit SDS stabilisierten Partikeln konstant. Für PEG-MA Mn=2080 g•mol-1 konnte hingegen kein Einfluss nachgewiesen werden. Für die mit Lutensol AT50 stabilisierten Partikel konnte kein Einfluss von PEG-MA nachgewiesen werden. Daraus resultiert, dass der Einsatz von physikalisch adsorbiertem Lutensol AT50 die zelluläre Aufnahme effektiver hemmt als der Einsatz von kovalent gebundenem PEG-MA unterschiedlicher Kettenlänge.rnDer Einsatz von mit Biomakromolekülen hergestellten Nanokapseln, die mit zwei verschiedenen Tensiden (SDS und Lutensol AT50) stabilisiert wurden, wurde im Weiteren näher untersucht. Bei den mit SDS stabilisierten Kapseln erwiesen sich die mit ssDNA hergestellten Kapseln BN-54 und BN-55 als leicht toxisch für die HeLa-Zellen. Dagegen sind alle eingesetzten, mit Lutensol AT50 redispergierten Nanokapseln sowohl für HeLa-Zellen als auch für hMSCs zytotoxisch. Hier ist die toxische Wirkung auf das nicht-ionische Tensid Lutensol AT50 zurückzuführen. Eine zelluläre Aufnahme konnte für keine mit Biomakromolekülen hergestellten Nanokapsel nachgewiesen werden.rnDen Abschluss der Untersuchungen bildet die vergleichende Analyse der in dieser Arbeit mit dem Fluoreszenzfarbstoff PMI versehenen Partikeln hinsichtlich deren Aufnahme in HeLa-Zellen und hMSCs und deren zytotoxische Auswirkungen. In der vergleichenden Analyse werden die zuvor vorgestellten Ergebnisse für PMI-Partikeln nochmal im Kontext betrachtet. Dabei erwies sich sowohl für die HeLa-Zellen als auch für die hMSCs, dass die meisten Partikel eine geringe bis keine zelluläre Aufnahme zeigen. Eine gute Aufnahme konnte nur für wenige Nanopartikel (vor allem für die kristallinen Nanopartikel) verzeichnet werden. Eine Korrelation zwischen der Aufnahmeeffizienz und der Zytotoxizität konnte nicht nachgewiesen werden. rn

Regulation of endothelial monocyte-activating polypeptide II release by apoptosis

Endothelial monocyte-activating polypeptide II (EMAP II) is a proinflammatory cytokine and a chemoattractant for monocytes. We show here that, in the mouse embryo, EMAP II mRNA was most abundant at sites of tissue remodeling where many apoptotic cells could be detected by terminal deoxynucleotidyltransferase-mediated dUTP end labeling. Removal of dead cells is known to require macrophages, and these were found to colocalize with areas of EMAP II mRNA expression and programmed cell death. In cultured cells, post-translational processing of pro-EMAP II protein to the mature released EMAP II form (23 kDa) occurred coincidentally with apoptosis. Cleavage of pro-EMAP II could be abrogated in cultured cells by using a peptide-based inhibitor, which competes with the ASTD cleavage site of pro-EMAP II. Our results suggest that the coordinate program of cell death includes activation of a caspase-like activity that initiates the processing of a cytokine responsible for macrophage attraction to the sites of apoptosis.

Viable neutrophils release mitochondrial DNA to form neutrophil extracellular traps

Neutrophil extracellular traps (NETs) represent extracellular structures able to bind and kill microorganisms. It is believed that they are generated by neutrophils undergoing cell death, allowing these dying or dead cells to kill microbes. We show that, following priming with granulocyte/macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and subsequent short-term toll-like receptor 4 (TLR4) or complement factor 5a (C5a) receptor stimulation, viable neutrophils are able to generate NETs. Strikingly, NETs formed by living cells contain mitochondrial, but no nuclear, DNA. Pharmacological or genetic approaches to block reactive oxygen species (ROS) production suggested that NET formation is ROS dependent. Moreover, neutrophil populations stimulated with GM-CSF and C5a showed increased survival compared with resting neutrophils, which did not generate NETs. In conclusion, mitochondrial DNA release by neutrophils and NET formation do not require neutrophil death and do also not limit the lifespan of these cells.

Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring cell death in higher eukaryotes

Cell death is essential for a plethora of physiological processes, and its deregulation characterizes numerous human diseases. Thus, the in-depth investigation of cell death and its mechanisms constitutes a formidable challenge for fundamental and applied biomedical research, and has tremendous implications for the development of novel therapeutic strategies. It is, therefore, of utmost importance to standardize the experimental procedures that identify dying and dead cells in cell cultures and/or in tissues, from model organisms and/or humans, in healthy and/or pathological scenarios. Thus far, dozens of methods have been proposed to quantify cell death-related parameters. However, no guidelines exist regarding their use and interpretation, and nobody has thoroughly annotated the experimental settings for which each of these techniques is most appropriate. Here, we provide a nonexhaustive comparison of methods to detect cell death with apoptotic or nonapoptotic morphologies, their advantages and pitfalls. These guidelines are intended for investigators who study cell death, as well as for reviewers who need to constructively critique scientific reports that deal with cellular demise. Given the difficulties in determining the exact number of cells that have passed the point-of-no-return of the signaling cascades leading to cell death, we emphasize the importance of performing multiple, methodologically unrelated assays to quantify dying and dead cells.

Ultrastructural quantification of cell death after injurious compression of bovine calf articular cartilage

OBJECTIVE: It has been suggested that chondrocyte death by apoptosis may play a role in the pathogenesis of cartilage destruction in osteoarthritis, but the results of in-vivo and in-vitro investigations have been conflicting. To investigate further the cell death in our in-vitro model for traumatic joint injury, we performed a quantitative analysis by electron microscopy (EM) of cell morphology after injurious compression. For comparison, the TUNEL assay was also performed. DESIGN: Articular cartilage explant disks were harvested from newborn calf femoropatellar groove. The disks were subjected to injurious compression (50% strain at a strain rate of 100%/s), incubated for 3 days, and then fixed for quantitative morphological analysis. RESULTS: By TUNEL, the cell apoptosis rate increased from 7 +/- 2% in unloaded controls to 33 +/- 6% after injury (P=0.01; N=8 animals). By EM, the apoptosis rate increased from 5 +/- 1% in unloaded controls to 62 +/- 10% in injured cartilage (P=0.02, N=5 animals). Analysis by EM also identified that of the dead cells in injured disks, 97% were apoptotic by morphology. CONCLUSIONS: These results confirm a significant increase in cell death after injurious compression and suggest that most cell death observed here was by an apoptotic process.

SYSTEMIC TOXICITY IN RODENTS FOLLOWING ACUTE AND SUBCHRONIC INHALATION OF FORMALDEHYDE (FLOW CYTOMETRY, CELL CYCLE KINETICS, ALKALINE ELUTION)

Systemic toxicity was evaluated in Sprague-Dawley (SD) rats and A-strain mice exposed to HCHO inhalation at 0, 0.5, 3, or 15 ppm for six hours/day, five days/week for up to 24 weeks. Toxicity was measured by flow cytometry to detect changes in cell cycle RNA and DNA content and by alkaline elution to detect DNA protein cross-link (DPC) formation.^ A G(,2)M block was detected in SD rat marrow following one week of exposure to 0.5, 3, or 15 ppm HCHO, but this block did not persist. No effect was noticed in mouse marrow. Only a minimal increase in RNA content was detected in rat or mouse marrow while exfoliated lung cells showed a significant increase in RNA activity after one week of exposure.^ Acute exposure in SD rats for four hours/day for one or three days at 150 ppm showed an increase in RNA activity in exfoliated lung cells but not in the marrow after one day. On the third day, dead cells were detected in exfoliated lung cells.^ In alkaline elution studies, no DPC were detected in marrow of SD rats after 24 weeks exposure up to 15 ppm. During acute exposures, a dose response relationship was detected in SD rat exfoliated lung cells which yielded cross-linking factors of 0.954, 1.237, and 1.417 following a four hour exposure to 15, 50, or 150 ppm, respectively. No DPC were detected in the marrow at 150 ppm. In vitro exposures to HCHO of CHO and SHE cells and rat marrow cells revealed the production of DPC and DNA-DNA cross-links.^ Cytoxan treatment of SD rats was used to provide positive controls for flow cytometry and alkaline elution. A drastic reduction in RNA content and cycling cells occurred one day following treatment. After four days, RNA content was greatly increased; and on day eleven the marrow had regenerated. DPCs were detected in both the marrow and the exfoliated lung cells.^ The lack of significant responses in SD rats and A-strain mice below 15 ppm HCHO is explainable by host defense mechanisms. Apparently, the mucociliary apparatus and enzymatic detoxification are sufficient to reduce systemic toxicity to low level concentrations of formaldehyde. ^

Coccoliths in phytoplankton of the Eastern Bering Sea in August 2001

Based on results of field observations in August 1998, July 2000, and August 2001 composition and quantitative distribution of coccolithophorids in the middle part of the Eastern Bering Sea shelf between 56°052'N and 59°019'N was characterized. Emiliania huxleyi abundance, biomass, and population structure as well as role of species in the coccolithophorid community and phytoplankton as a whole were evaluated. Abundance of the species in the upper mixed layer in bloom areas was 1-3 mln cells/l and biomass made up 30-75 mg C/m**3. E. huxleyi share in total phytoplankton numbers and biomass at that reached 98% and 84% respectively. Significant spatial heterogeneity of E. huxleyi, quantitative distribution and population size structure, as well as asynchronism in population development in neighboring parts of the bloom area were shown. The time period, during which population structure in certain part of the area shifts from domination of juvenile cells without coccoliths to a phase of active detritus formation with dying coccolithophorid cells involved, may be estimated as two weeks. A conclusion is made that after anomalous E. huxleyi bloom in 1997 mass development of coccolithophorids became a characteristic feature of phytoplankton community's seasonal succession in the middle part of the Eastern Bering Sea shelf.

Regulation of endothelial monocyte-activating polypeptide II release by apoptosis

Endothelial monocyte-activating polypeptide II (EMAP II) is a proinflammatory cytokine and a chemoattractant for monocytes. We show here that, in the mouse embryo, EMAP II mRNA was most abundant at sites of tissue remodeling where many apoptotic cells could be detected by terminal deoxynucleotidyltransferase-mediated dUTP end labeling. Removal of dead cells is known to require macrophages, and these were found to colocalize with areas of EMAP II mRNA expression and programmed cell death. In cultured cells, post-translational processing of pro-EMAP II protein to the mature released EMAP II form (23 kDa) occurred coincidentally with apoptosis. Cleavage of pro-EMAP II could be abrogated in cultured cells by using a peptide-based inhibitor, which competes with the ASTD cleavage site of pro-EMAP II. Our results suggest that the coordinate program of cell death includes activation of a caspase-like activity that initiates the processing of a cytokine responsible for macrophage attraction to the sites of apoptosis.

(Table T1) Total procaryotes, and living bacteria and archaea in black shales of ODP Leg 207 sites

Subseafloor sediments harbor over half of all prokaryotic cells on Earth (Whitman et al., 1998). This immense number is calculated from numerous microscopic acridine orange direct counts (AODCs) conducted on sediment cores drilled during the Ocean Drilling Program (ODP) (Parkes et al., 1994, doi:10.1038/371410a0, 2000, doi:10.1007/PL00010971). Because these counts cannot differentiate between living and inactive or even dead cells (Kepner and Pratt, 1994; Morita, 1997), the population size of living microorganisms has recently been enumerated for ODP Leg 201 sediment samples from the equatorial Pacific and the Peru margin using ribosomal ribonucleic acid targeting catalyzed reporter deposition-fluorescence in situ hybridization (CARD-FISH) (Schippers et al., 2005, doi:10.1038/nature03302). A large fraction of the subseafloor prokaryotes were alive, even in very old (16 Ma) and deep (>400 m) sediments. In this study, black shale samples from the Demerara Rise (Erbacher, Mosher, Malone, et al., 2004, doi:10.2973/odp.proc.ir.207.2004) were analyzed using AODC and CARD-FISH to find out if black shales also harbor microorganisms.

The macrophage and the apoptotic cell:an innate immune interaction viewed simplistically?

Macrophages play important roles in the clearance of dying and dead cells. Typically, and perhaps simplistically, they are viewed as the professional phagocytes of apoptotic cells. Clearance by macrophages of cells undergoing apoptosis is a non-phlogistic phenomenon which is often associated with actively anti-inflammatory phagocyte responses. By contrast, macrophage responses to necrotic cells, including secondarily necrotic cells derived from uncleared apoptotic cells, are perceived as proinflammatory. Indeed, persistence of apoptotic cells as a result of defective apoptotic-cell clearance has been found to be associated with the pathogenesis of autoimmune disease. Here we review the mechanisms by which macrophages interact with, and respond to, apoptotic cells. We suggest that macrophages are especially important in clearing cells at sites of histologically visible, high-rate apoptosis and that, otherwise, apoptotic cells are removed largely by non-macrophage neighbours. We challenge the view that necrotic cells, including persistent apoptotic cells are, of necessity, proinflammatory and immunostimulatory and suggest that, under appropriate circumstances, persistent apoptotic cells can provide a prolonged anti-inflammatory stimulus.

The dead core model applied to beads with immobilized cells in a fed-batch cephalosporin C production bioprocess

Viable cells immobilized in inert supports are currently studied for a wide range of bioprocesses. The intrinsic advantages of such systems over suspended cultures incite new research, including studies on fundamental aspects as well as on the industrial viability of these non-conventional processes. In aerobic culture of filamentous fungi, scale-up is hindered by oxygen mass transfer limitation through the support material and bioprocess kinetics must be studied together with mass transfer limitation. In this work, experimental and simulated data of cephalosporin C production were compared. Concentrations in the bulk fermentation medium and cellular mass profiles inside the bioparticles are focused. Immobilized cells were used in a tower bioreactor, operated in fed-batch mode. To describe the radial variation of oxygen concentration within the pellet, a dead core model was used. Despite the extremely low sugar concentrations, bioreaction rates in the pellets were limited by the dissolved oxygen concentration. Cell growth occurs only in the outer layers, a result also confirmed by scanning electron microscopy. (C) 2001 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.