恆濁器

裝置 控制對象 培養基 培養基流速 生長速率 產物 應用範圍

恆濁器 菌體密度（內控制） 無限制生長因子 不恆定 最高速率 大量菌體或與菌體相平行的代謝產物 生產為主

恆化器 培養基流速（外控制） 有限制生長因子 恆定 低於最高速率 不同生長速率的菌體 實驗室為主

細菌的細胞是極其微小的，但是，與一切其他細胞或個體一樣，也有一個自小到大的生長過程。在整個生長過程中，細胞內發生階段性的十分複雜的生物化學變化和細胞學變化。可是，要研究單個細菌的這類變化，技術上是十分困難的。能使用的方法，一是用電子顯微鏡觀察細菌細胞的超薄切片，二是使用同步培養(synchronousculture)技術，即設法使羣體中的所有細胞儘可能都處於同樣細胞生長和分裂週期中，然後分析此羣體的各種生物化學特徵，從而瞭解單個細胞所發生的變化。這種通過同步培養而使細胞羣體處於分裂步調一致的狀態，就稱同步生長(synchronousgrowth)。

獲得細菌同步生長的方法主要有兩類，其一是通過環境條件來誘導同步性，例如用變換温度、光線或對處於穩定期的培養物添加新鮮培養基等；其二是通過物理學方法從隨機的、不同步細菌羣體中選擇出同步的羣體，它一般可用選擇性過濾或梯度離心法來達到。在這兩類方法中，由於誘導法可能造成與正常細胞循環週期不同的週期變化，所以不及選擇法好，這在生理學研究中尤為明顯。

在選擇法中，有代表性的是Helmstetter-Cummings技術。他們根據某些細菌會緊緊地粘附在硝酸纖維微孔濾膜上的原理，設計了一個具體的選擇方法：將非同步的細菌液體培養物通過微孔濾膜，讓細胞吸附於其上；然後將濾膜反置，再以新鮮培養液濾過。這時，一些未粘牢的細胞先被沖洗掉，接着脱落到培養液中的都是那些新分裂形成的細胞，於是就獲得了同步生長。

同步生長的細菌，在培養過程中會很快喪失其同步性。例如，在第一個細胞分裂週期中，起先細胞數一直未增加，到後來，數目突然增加一倍。到第二個分裂週期時，情況就沒有那麼明顯了。到第三個分裂週期時，已幾乎完全喪失同步性。其中的道理非常簡單，因為在不同個體間，細胞分裂週期一般都有較大的差別。