biyolojik hücre süspansiyon kültürü için hava asansörlü biyoreaktör

Airlift biyoreaktör, hava kabarcıklarının hücrelere verdiği zararı ve karıştırma kanatçıklarının yüksek kesme kuvvetinin geleneksel reaktörlerde karşılaşılan hücreler üzerindeki olumsuz etkisini, büyük hacimli üretim talebi altında kütle transferi prensibi ile azaltabilir.

Açıklama

Airlift Biyoreaktörüne Genel Bakış

Airlift biyoreaktörler, düşük sıvı kesme hızlarında bile yüksek yoğunluklu hücre kültürlerinin gerçekleştirilmesinde etkilidir.

Çalışma Prensibi

Hava asansörlü biyoreaktör, hava akışının devridaimi yoluyla gaz-sıvı karışımı için kabarcıksız bir arayüzey oksijen transfer mekanizması kullanır. Bu mekanizma sadece yüksek oksijen transfer verimliliği sağlamakla kalmaz, aynı zamanda kabarcık yüzey gerilimi ve yaygın biyoreaktörlerdeki karıştırma kanatçıklarının yüksek kesme kuvvetinin neden olduğu hücre hasarını da önler. Ters çevrilmiş kesik konik tanktan geçen gaz akışı, sıvıların homojen bir şekilde karışmasını sağlayan stabil bir gaz-sıvı arayüzü oluşturur. Kesme hızı genellikle saniyede 20’den azdır, bu da hayvan hücreleri veya bitki hücre kültürü gibi kesmeye duyarlı hücrelerde kullanım için uygundur.

Ana Özellikler

  • Kabarcıksız Arayüzey Oksijen Transfer Mekanizması: Oksijen transfer verimliliğini artırır, reaktördeki hücrelerin yeterli oksijen kaynağı alabilmesini sağlar ve geleneksel kabarcıklı reaktördeki hava kabarcıklarının neden olduğu hücrelere verilen zararı azaltır.
  • Düşük kesme: Karıştırma küreklerinin ve alttan geçişli tüplerin olmaması nedeniyle, mekanik karıştırma ile üretilen kesme kuvveti azalır, hücrelere fiziksel zarar gelmesini önler, bu da yüksek yoğunluklu kültür için çok uygundur.
  • Ters çevrilmiş kesik konik tank: Tasarım, daha geniş bir gaz-sıvı birleşme alanı sağlayarak gaz iletimini ve sıvı akışını optimize eder ve reaktörün akış alanını daha kararlı hale getirir.
  • Fluder sayısı Fr amplifikasyonu: Reaktör performansının amplifikasyon işlemi sırasında tutarlı kalmasını ve büyük ölçekli üretimin istikrarını sağlayabilen mükemmel proses amplifikasyon özelliklerine sahiptir.
  • Yüksek yoğunluklu hücre kültürü: Optimize edilmiş kütle transferi ve karıştırma yöntemleri sayesinde, zorlu biyofarmasötik ve hücre tedavisi uygulamaları için uygun olan yüksek yoğunluklu ve yüksek canlılığa sahip hücre kültürü elde edebilir.
  • Akıllı kontrol sistemi: Akıllı çalışma arayüzü ile donatılmış olup pH, DO, sıcaklık ve dönme hızı gibi temel verilerin yerel olarak çevrimiçi izlenmesinin yanı sıra veri raporu ve eğri oluşturmayı destekler.
  • Uzaktan izleme ve kontrol: Uzaktan parametre izleme ve proses ayarlamasını destekler, FDA 21CFR bölüm 11 elektronik kayıt ve elektronik imza gereksinimlerini karşılar ve modern ilaç endüstrisinin katı kalite yönetim standartlarını karşılar.
  • Özelleştirilmiş hizmetler: belirli bir uygulamada ekipmanın performansını sağlamak için kullanıcı ihtiyaçlarına göre boru tesisatı, aksesuarlar ve membran malzemeleri özelleştirilebilir.

Uygulama Alanları

  • Biyofarmasötik endüstrisi: aşılar, rekombinant proteinler, antikorlar ve diğer hücre kültürü üretimi için uygun olan büyük ölçekli biyolojik ilaç üretiminde yaygın olarak kullanılır.
  • Hücre kültürü ve hücre tedavisi: Kültür sürecinde yüksek hücre sağkalımı ve fonksiyonel ekspresyon sağlamak için kök hücreler, tümör hücreleri ve diğer hücre hatları gibi yüksek yoğunluklu, yüksek aktiviteli hücre kültürü için uygundur.
  • Hücre fabrikaları ve biyoreaksiyon mühendisliği: örneğin ilaç bileşenleri veya diğer yüksek değerli bileşiklerin üretimi için genetik mühendisliği yoluyla üretilen hücre fabrikalarının kültürü için kullanılabilir.
  • Büyük ölçekli endüstriyel fermantasyon: Büyük ölçekli fermantasyon süreçlerinde, hava ikmalli biyoreaktörler, mikroorganizmalara veya hücrelere zarar vermekten kaçınırken verimli oksijen transferi talebini karşılayabilir ve çeşitli mikrobiyal fermantasyon üretiminde yaygın olarak kullanılır.
  • Biyoenerji üretimi: Etanol, biyodizel ve diğer biyoenerji üretimi gibi hücre kültürü veya mikrobiyal fermantasyon yoluyla biyoenerji hazırlama sürecinde uygulanır.