Bioreaktor för adherent cellkultur för biofarmaceutiska produkter

Översikt över bioreaktorer för adherent cellkultur

Bioreaktorer för adherent cellkultur innehåller vanligtvis en blandnings- och massöverföringsmodul, ett on-line parametriseringssystem, en odlingsmodul och en lamellär immobiliserad bärare. Cellerna fäster på bärarnas yta och odlingslösningen perfunderas och flödar kontinuerligt eller intermittent genom bärarna för att säkerställa näringstillförsel och avlägsnande av metaboliskt avfall och på så sätt uppnå odling med hög celldensitet. Bioreaktorn för adherent cellkultur ger en stabil och kontrollerad tillväxtmiljö med låg skjuvning för däggdjursceller, stamceller etc.

Funktioner

• Ny flingbärarstruktur: den interna konfigurationen av flerskikts flingfast bärare, materialet har både god biokompatibilitet och ythydrofilicitet, vilket bidrar till cellfäste, tillväxt och differentiering. Bärarna är kompakt anordnade, vilket ger en stor specifik ytarea.
• Perfusionssystem för kontinuerlig näringstillförsel: Kontinuerlig tillförsel av färskt odlingsmedium genom extern perfusion, samtidigt som metaboliska produkter avlägsnas för att bibehålla stabiliteten och vitaliteten i celltillväxtmiljön.
• Design av flödesfält med låg skjuvning: Luftlyftsblandningssystem säkerställer ett jämnt flöde av odlingslösning mellan arkbärarna utan att generera skadlig skjuvkraft för cellerna, lämpligt för mekaniskt känsliga celltyper.
• Automatisk kontroll med flera parametrar: stöd för pH, temperatur, upplöst syre, flödeshastighet och annan onlineövervakning i realtid och återkopplingskontroll med sluten slinga, användare kan flexibelt justera driftsparametrarna enligt cellens metaboliska tillstånd.
• Modulär integrerad struktur: varje modul är oberoende designad, kan snabbt demonteras för rengöring eller byte av komponenter, stöder en mängd olika odlingspåsar eller bärprogram, kan uppgraderas till ett engångsreaktorsystem.

Arbetsprincip

1. Kärnan i bioreaktorn för vidhäftande cellkultur ligger i adsorberande celler på ytan av fast bärare och realiserar dynamisk matning och utbyte av avfallsvätska genom perfusion av extern cirkulation.
2. Intern fixering av arkbärare: celler sås på bärarens yta med beläggning, och den initiala statiska perioden främjar cellfästning.
3. Perfusionsmodulens funktion: odlingsvätska transporteras från behållaren till reaktorns inre med en cirkulationspump och passerar genom bärarskiktet genom infiltrationsstrukturen, vilket ger kontinuerligt närings- och gasutbyte.
4. Gas-vätska massöverföringskontroll: gaser tillsätts i form av membrankontaktor eller mikrobubblor, och syreöverföringseffektiviteten är hög och samtidigt kombinerad med den upplösta syresonden för återkopplingsreglering.
5. Automatisk miljöreglering och kontroll: pH, DO, temperatur etc. genom sensorn för att samla in realtidsdata, styrenheten till värmaren, koldioxidgasventilen, elektromagnetisk pump och andra komponenter för att justera instruktionerna, så att miljöförhållandena alltid bibehålls i målområdet.
6. Cellskörd: efter avslutad kultur kan återhämtningen av vidhäftande celler uppnås genom enzymatisk matsmältning eller mekaniska medel, lämpliga för efterföljande separation av rening eller funktionellt experiment.
7. Systemet genom perfusion och synergistisk drift med lågt skjuvflöde, så att cellerna i den långsiktiga kulturprocessen för att bibehålla vitaliteten och metabolisk stabilitet, kan uppnå mycket mer än suspensionskulturen av celldensiteten.

Tillämpningsfält

• Vaccinproduktion: såsom rabiesvaccin, hepatit A-vaccin, poliovirusvaccin och andra virala vektorer beror på produktionen av väggad cellkultur med hög densitet, såsom Vero-celler, MDCK-celler och så vidare.
• Stamcellsexpansion och differentieringsforskning: lämplig för humana embryonala stamceller, inducerade pluripotenta stamceller och annan storskalig expansion och riktad differentieringsprocesskontroll.
• Cellterapiindustri: CAR-T-celler, mesenkymala stamceller och andra cellprodukter används ofta i klinisk behandling, reaktorn kan användas som en tidig förberedelseplattform för att förbättra utbyte och aktivitet.
• Rekombinant proteinuttrycksplattform: vissa däggdjursceller uttrycker rekombinanta proteiner mer stabilt i det vidhäftande tillståndet, vilket är lämpligt för tidig screening eller produktion av spårprover.
• Biomedicinsk screening och läkemedelsscreening: Reaktorer med vidhäftande väggar kan skapa 3D-modeller för vävnadsteknik eller tumörmikromiljöer för testning av läkemedelseffektivitet och mekanismforskning, vilket förbättrar den fysiologiska relevansen av in vitro-experiment.