Bioreaktor airlift do biologicznej hodowli zawiesin komórkowych

Przegląd bioreaktorów Airlift

Bioreaktory Airlift są skuteczne w prowadzeniu hodowli komórkowych o wysokiej gęstości nawet przy niskich prędkościach ścinania płynu.

Zasada działania

Bioreaktor airlift wykorzystuje niebąbelkowy mechanizm międzyfazowego transferu tlenu do mieszania gazu z cieczą poprzez recyrkulację przepływu powietrza. Mechanizm ten nie tylko zapewnia wysoką wydajność transferu tlenu, ale także pozwala uniknąć uszkodzeń komórek spowodowanych napięciem powierzchniowym pęcherzyków i dużą siłą ścinającą łopatek mieszających w typowych bioreaktorach. Przepływ gazu przez odwrócony zbiornik w kształcie ściętego stożka tworzy stabilny interfejs gaz-ciecz, który zapewnia jednorodne mieszanie płynów. Szybkość ścinania jest zwykle mniejsza niż 20 na sekundę, co jest odpowiednie do stosowania w komórkach wrażliwych na ścinanie, takich jak komórki zwierzęce lub hodowla komórek roślinnych.

Główne cechy

• Niebąbelkowy mechanizm międzyfazowego transferu tlenu: poprawia wydajność transferu tlenu, zapewnia, że komórki w reaktorze mogą uzyskać wystarczającą ilość tlenu i zmniejsza uszkodzenia komórek spowodowane przez pęcherzyki powietrza w tradycyjnym reaktorze bąbelkowym.
• Niskie ścinanie: ze względu na brak łopatek mieszających i dolnych rurek przelotowych, siła ścinająca generowana przez mieszanie mechaniczne jest zmniejszona, unikając fizycznego uszkodzenia komórek, co jest bardzo odpowiednie dla hodowli o dużej gęstości.
• Odwrócony zbiornik w kształcie ściętego stożka: Konstrukcja zapewnia większy obszar połączenia gaz-ciecz, optymalizując przenoszenie gazu i przepływ płynu, dzięki czemu pole przepływu reaktora jest bardziej stabilne.
• Wzmocnienie liczby Fludera Fr: Charakteryzuje się doskonałą charakterystyką amplifikacji procesu, która może zapewnić stałą wydajność reaktora podczas procesu amplifikacji i zapewnić stabilność produkcji na dużą skalę.
• Hodowla komórek o wysokiej gęstości: dzięki zoptymalizowanym metodom przenoszenia masy i mieszania, może osiągnąć hodowlę komórek o wysokiej gęstości i żywotności, odpowiednią do wymagających zastosowań biofarmaceutycznych i terapii komórkowej.
• Inteligentny system sterowania: Wyposażony w inteligentny interfejs operacyjny, obsługuje lokalne monitorowanie on-line kluczowych danych, takich jak pH, DO, temperatura i prędkość obrotowa, a także raportowanie danych i generowanie krzywych.
• Zdalne monitorowanie i sterowanie: obsługuje zdalne monitorowanie parametrów i regulację procesu, spełnia wymagania FDA 21CFR część 11 w zakresie dokumentacji elektronicznej i podpisów elektronicznych oraz spełnia surowe standardy zarządzania jakością w nowoczesnym przemyśle farmaceutycznym.
• Usługi niestandardowe: można dostosować do potrzeb użytkownika orurowanie, akcesoria i materiały membranowe, aby zapewnić wydajność sprzętu w konkretnym zastosowaniu.

Obszary zastosowań

• Przemysł biofarmaceutyczny: szeroko stosowany w produkcji leków biologicznych na dużą skalę, odpowiedni do szczepionek, białek rekombinowanych, przeciwciał i innych hodowli komórkowych.
• Hodowla komórek i terapia komórkowa: odpowiednia do hodowli komórek o wysokiej gęstości i wysokiej aktywności, takich jak komórki macierzyste, komórki nowotworowe i inne linie komórkowe, w celu zapewnienia wysokiej przeżywalności komórek i ekspresji funkcjonalnej w procesie hodowli.
• Fabryki komórek i inżynieria bioreakcji: mogą być wykorzystywane do hodowli fabryk komórek wytwarzanych za pomocą inżynierii genetycznej, na przykład do produkcji składników leków lub innych związków o wysokiej wartości.
• Fermentacja przemysłowa na dużą skalę: W procesach fermentacji na dużą skalę bioreaktory airlift są w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na wydajny transfer tlenu, unikając jednocześnie uszkodzenia mikroorganizmów lub komórek, i są szeroko stosowane w różnych procesach produkcji fermentacji mikrobiologicznej.
• Produkcja bioenergii: Jest stosowany w procesie przygotowywania bioenergii poprzez hodowlę komórkową lub fermentację mikrobiologiczną, taką jak etanol, biodiesel i inna produkcja bioenergii.