biyofarmasötikler için yapışık hücre kültürü biyoreaktörü

Yapışık Hücre Kültürü Biyoreaktörüne Genel Bakış

Yapışık hücre kültürü biyoreaktörleri tipik olarak bir karıştırma ve kütle aktarım modülü, bir on-line parametrelendirme sistemi, bir kültür modülü ve bir lamelli immobilize taşıyıcı içerir. Hücreler taşıyıcıların yüzeyine yapıştırılır ve kültür çözeltisi sürekli veya aralıklı olarak perfüze edilir ve besin tedarikini ve metabolik atıkların giderilmesini sağlamak için taşıyıcılardan akıtılır, böylece yüksek hücre yoğunluğu kültürü gerçekleştirilir. Yapışık hücre kültürü biyoreaktörü, memeli hücreleri, kök hücreler vb. için düşük kesmeli, kararlı ve kontrollü bir büyüme ortamı sağlar.

Özellikler

• Yeni pul taşıyıcı yapısı: çok katmanlı pul sabit taşıyıcının iç konfigürasyonu, malzeme hem iyi biyouyumluluğa hem de hücre bağlanması, büyümesi ve farklılaşmasına elverişli yüzey hidrofilisitesine sahiptir. Taşıyıcılar kompakt bir şekilde düzenlenerek geniş bir spesifik yüzey alanı sağlar.
• Perfüzyon Sürekli Besin Besleme Sistemi: Hücre büyüme ortamının stabilitesini ve canlılığını korumak için metabolik ürünleri uzaklaştırırken, harici perfüzyon yoluyla sürekli taze kültür ortamı beslemesi.
• Düşük kesmeli akış alanı tasarımı: Hava kaldırmalı karıştırma sistemi, hücrelere zararlı kesme kuvveti oluşturmadan tabaka taşıyıcılar arasında kültür çözeltisinin homojen akışını sağlar, mekanik olarak hassas hücre tipleri için uygundur.
• Çok parametreli otomatik kontrol: pH, sıcaklık, çözünmüş oksijen, akış hızı ve diğer çevrimiçi gerçek zamanlı izleme ve kapalı döngü geri bildirim kontrolünü destekler, kullanıcılar çalışma parametrelerini hücre metabolik durumuna göre esnek bir şekilde ayarlayabilir.
• Modüler entegre yapı: her modül bağımsız olarak tasarlanmıştır, bileşenlerin temizlenmesi veya değiştirilmesi için hızlı bir şekilde sökülebilir, çeşitli kültür torbalarını veya taşıyıcı programları destekler, tek kullanımlık bir reaktör sistemine yükseltilebilir.

Çalışma Prensibi

1. Yapışık hücre kültürü biyoreaktörünün özü, hücrelerin katı taşıyıcı yüzeyine adsorbe edilmesi ve harici sirkülasyon perfüzyonu yoluyla dinamik besleme ve atık sıvı değişiminin gerçekleştirilmesinde yatmaktadır.
2. Tabaka taşıyıcı iç fiksasyonu: hücreler taşıyıcı yüzeyine kaplama ile ekilir ve ilk statik dönem hücre bağlanmasını teşvik eder.
3. Perfüzyon modülü çalışması: kültür sıvısı, bir sirkülasyon pompası ile rezervuardan reaktörün iç kısmına taşınır ve sürekli besin ve gaz değişimi sağlayan infiltrasyon yapısı aracılığıyla taşıyıcı katmandan geçer.
4. Gaz-sıvı kütle transfer kontrolü: gazlar membran kontaktörü veya mikro kabarcıklar şeklinde eklenir ve oksijen transfer verimliliği yüksektir ve aynı zamanda geri besleme düzenlemesi için çözünmüş oksijen probu ile birleştirilir.
5. Otomatik çevresel düzenleme ve kontrol: gerçek zamanlı veri toplamak için sensör aracılığıyla pH, DO, sıcaklık vb., ısıtıcıya kontrolör, karbondioksit gaz valfi, elektromanyetik pompa ve talimatları ayarlamak için diğer bileşenler, böylece çevresel koşullar her zaman hedef aralıkta tutulur.
6. Hücre hasadı: kültürün sonlandırılmasından sonra, yapışık hücrelerin geri kazanımı, daha sonra saflaştırma veya Fonksiyonel deneyin ayrılması için uygun olan enzimatik sindirim veya mekanik yollarla elde edilebilir.
7. Perfüzyon ve düşük kesme akışlı sinerjik çalışma yoluyla sistem, uzun vadeli kültür sürecindeki hücrelerin canlılığını ve metabolik stabilitesini korumak için hücre yoğunluğunun süspansiyon kültüründen çok daha fazlasını elde edebilir.

Uygulama Alanları

• Aşı üretimi: kuduz aşısı, hepatit A aşısı, poliovirüs aşısı ve diğer viral vektörler gibi Vero hücreleri, MDCK hücreleri ve benzeri gibi yüksek yoğunluklu duvarlı hücre kültürünün üretimine bağlıdır.
• Kök hücre genişlemesi ve farklılaşma araştırması: insan embriyonik kök hücreleri, indüklenmiş pluripotent kök hücreler ve diğer büyük ölçekli genişleme ve yönlendirilmiş farklılaşma süreci kontrolü için uygundur.
• Hücre terapisi endüstrisi: CAR-T hücreleri, mezenkimal kök hücreler ve diğer hücre ürünleri klinik tedavide yaygın olarak kullanılmaktadır, reaktör verim ve aktiviteyi artırmak için erken bir hazırlık platformu olarak kullanılabilir.
• Rekombinant protein ekspresyon platformu: bazı memeli hücreleri rekombinant proteinleri yapışık halde daha kararlı bir şekilde eksprese eder, bu da erken tarama veya eser numunelerin üretimi için uygundur.
• Biyomedikal ve ilaç taraması: Yapışık duvar reaktörleri, ilaç etkinliği testi ve mekanizma araştırması için 3D doku mühendisliği modelleri veya tümör mikro ortamları oluşturarak in vitro deneylerin fizyolojik uygunluğunu artırabilir.