біореактор для культивування адгезивних клітин для біофармацевтичних препаратів

Огляд біореактора для культивування адгезивних клітин

Біореактори для культивування адгезивних клітин зазвичай містять модуль змішування та масоперенесення, систему онлайн-параметризації, модуль культивування та ламелярний іммобілізований носій. Клітини прилипають до поверхні носіїв, а культуральний розчин безперервно або періодично перфузується та протікає через носії, щоб забезпечити постачання поживних речовин та видалення метаболічних відходів, тим самим реалізуючи культивування з високою щільністю клітин. Біореактор для культивування адгезивних клітин забезпечує стабільне та контрольоване середовище для росту ссавчих клітин, стовбурових клітин тощо з низьким рівнем зсуву.

Особливості

• Нова структура пластинчастого носія: внутрішня конфігурація багатошарового пластинчастого фіксованого носія, матеріал має як хорошу біосумісність, так і поверхневу гідрофільність, що сприяє прикріпленню, росту та диференціації клітин. Носії компактно розташовані, забезпечуючи велику питому поверхню.
• Система безперервного постачання поживних речовин за допомогою перфузії: безперервне постачання свіжого культурального середовища за допомогою зовнішньої перфузії, одночасно видаляючи продукти метаболізму для підтримки стабільності та життєздатності середовища росту клітин.
• Конструкція поля потоку з низьким зсувом: система змішування з повітряним підйомом забезпечує рівномірний потік культурального розчину між листовими носіями без створення шкідливої сили зсуву для клітин, що підходить для механічно чутливих типів клітин.
• Багатопараметричне автоматичне регулювання: підтримка pH, температури, розчиненого кисню, швидкості потоку та іншого онлайн-моніторингу в режимі реального часу і регулювання із замкнутим контуром зворотного зв’язку, користувачі можуть гнучко регулювати робочі параметри відповідно до метаболічного стану клітин.
• Модульна інтегрована структура: кожен модуль розроблений незалежно, може бути швидко розібраний для очищення або заміни компонентів, підтримує різноманітні програми для мішків для культивування або носіїв, може бути модернізований до системи одноразових реакторів.

Принцип роботи

1. Суть біореактора для культивування адгезивних клітин полягає в адсорбції клітин на поверхні твердого носія та реалізації динамічного живлення і обміну відпрацьованою рідиною за допомогою зовнішньої циркуляційної перфузії.
2. Внутрішня фіксація листового носія: клітини висіваються на поверхню носія з покриттям, а початковий статичний період сприяє прикріпленню клітин.
3. Робота модуля перфузії: культуральна рідина транспортується з резервуара до внутрішньої частини реактора за допомогою циркуляційного насоса і проходить через шар носія через інфільтраційну структуру, що забезпечує безперервний обмін поживними речовинами та газами.
4. Контроль масового перенесення газу і рідини: гази додаються у вигляді мембранного контактора або мікробульбашок, а ефективність перенесення кисню є високою, і в той же час поєднується з датчиком розчиненого кисню для зворотного регулювання.
5. Автоматичне регулювання та контроль навколишнього середовища: pH, DO, температура тощо за допомогою датчика для збору даних у реальному часі, контролер до нагрівача, клапан вуглекислого газу, електромагнітний насос та інші компоненти для регулювання інструкцій, щоб умови навколишнього середовища завжди підтримувалися в цільовому діапазоні.
6. Збір клітин: після закінчення культивування відновлення адгезивних клітин може бути досягнуто за допомогою ферментативного розщеплення або механічних засобів, що підходить для подальшого розділення очищення або функціонального експерименту.
7. Система за допомогою перфузії та синергетичної дії потоку з низьким зсувом дозволяє клітинам у процесі тривалого культивування зберігати життєздатність і метаболічну стабільність, що дозволяє досягти набагато більшої щільності клітин, ніж при культивуванні в суспензії.

Сфери застосування

• Виробництво вакцин: такі як вакцина проти сказу, вакцина проти гепатиту А, вакцина проти поліомієліту та інші вірусні вектори залежать від виробництва клітинної культури з високою щільністю, такої як клітини Vero, клітини MDCK тощо.
• Дослідження розширення та диференціації стовбурових клітин: підходить для ембріональних стовбурових клітин людини, індукованих плюрипотентних стовбурових клітин та інших процесів масштабного розширення та спрямованої диференціації.
• Індустрія клітинної терапії: клітини CAR-T, мезенхімальні стовбурові клітини та інші клітинні продукти широко використовуються в клінічному лікуванні, реактор може бути використаний як платформа для ранньої підготовки з метою підвищення врожайності та активності.
• Платформа експресії рекомбінантних білків: деякі клітини ссавців експресують рекомбінантні білки більш стабільно в адгезивному стані, що підходить для раннього скринінгу або виробництва слідових зразків.
• Біомедичний та фармацевтичний скринінг: адгезивні настінні реактори можуть створювати 3D-моделі тканинної інженерії або мікросередовища пухлин для тестування ефективності ліків та дослідження механізмів, підвищуючи фізіологічну релевантність експериментів in vitro.