bioreaktor for vedheftende cellekulturer for biofarmasøytiske produkter

Oversikt over bioreaktor for vedheftende cellekultur

Bioreaktorer for vedheftende cellekulturer inneholder vanligvis en blandings- og masseoverføringsmodul, et online parameteriseringssystem, en kulturmodul og en lamellær immobilisert bærer. Cellene fester seg til overflaten av bærerne, og kulturvæsken perfunderes og strømmer kontinuerlig eller intermitterende gjennom bærerne for å sikre tilførsel av næringsstoffer og fjerning av metabolsk avfall, og oppnår dermed en kultur med høy celletetthet. Bioreaktoren for vedheftende cellekultur gir et lavt skjær, stabilt og kontrollert vekstmiljø for pattedyrceller, stamceller osv.

Funksjoner

• Ny flakbærerstruktur: den interne konfigurasjonen av flerlags flakfast bærer, materialet har både god biokompatibilitet og overflatehydrofilitet, noe som er gunstig for cellefesting, vekst og differensiering. Bærerne er kompakt anordnet og gir et stort spesifikt overflateareal.
• Perfusjon Kontinuerlig næringsforsyningssystem: Kontinuerlig tilførsel av ferskt dyrkningsmedium gjennom ekstern perfusjon, samtidig som metabolske produkter fjernes for å opprettholde stabiliteten og vitaliteten i cellevekstmiljøet.
• Lavskjærstrømningsfeltdesign: Luftløftblandingssystem sikrer jevn strømning av dyrkningsløsning mellom arkbærerne uten å generere skadelig skjærkraft på cellene, egnet for mekanisk sensitive celletyper.
• Automatisk kontroll av flere parametere: støtter pH, temperatur, oppløst oksygen, strømningshastighet og annen online overvåking i sanntid og lukket sløyfe-tilbakemeldingskontroll, brukere kan fleksibelt justere driftsparametrene i henhold til cellens metabolske tilstand.
• Modulær integrert struktur: hver modul er uavhengig designet, kan raskt demonteres for rengjøring eller utskifting av komponenter, støtter en rekke kulturposer eller bærerprogrammer, kan oppgraderes til et engangsreaktorsystem.

Arbeidsprinsipp

1. Kjernen i bioreaktoren for vedheftende cellekultur ligger i å adsorbere celler på overflaten av en fast bærer og realisere dynamisk tilførsel og utveksling av avfallsvæske gjennom ekstern sirkulasjonsperfusjon.
2. Intern fiksering av arkbærer: celler blir sådd på bærerens overflate med belegg, og den innledende statiske perioden fremmer cellefesting.
3. Perfusjonsmodulens drift: Kulturvæske transporteres fra reservoaret til reaktorens indre ved hjelp av en sirkulasjonspumpe, og passerer gjennom bærersjiktet gjennom infiltrasjonsstrukturen, som sørger for kontinuerlig nærings- og gassutveksling.
4. Kontroll av gass-væske-masseoverføring: gasser tilsettes i form av membrankontaktor eller mikrobobler, og oksygenoverføringseffektiviteten er høy, samtidig som den kombineres med den oppløste oksygenproben for tilbakemeldingsregulering.
5. Automatisk miljøregulering og -kontroll: pH, DO, temperatur osv. gjennom sensoren for å samle inn sanntidsdata, kontrolleren til varmeapparatet, karbondioksidgassventilen, den elektromagnetiske pumpen og andre komponenter for å justere instruksjonene, slik at miljøforholdene alltid holdes innenfor målområdet.
6. Cellehøsting: etter avslutningen av kulturen kan gjenvinning av vedheftende celler oppnås gjennom enzymatisk fordøyelse eller mekaniske midler, egnet for påfølgende separasjon av rensing eller funksjonelt eksperiment.
7. Systemet gjennom perfusjon og synergistisk drift med lav skjærstrøm, slik at cellene i den langsiktige kulturprosessen opprettholder vitaliteten og metabolsk stabilitet, kan oppnå langt mer enn suspensjonskulturen av celletettheten.

Anvendelsesområder

• Vaksineproduksjon: for eksempel rabiesvaksine, hepatitt A-vaksine, poliovirusvaksine og andre virale vektorer avhenger av produksjonen av høydensitetsveggede cellekulturer, for eksempel Vero-celler, MDCK-celler og så videre.
• Stamcelleutvidelse og differensieringsforskning: egnet for humane embryonale stamceller, induserte pluripotente stamceller og annen storskala utvidelse og styrt differensieringsprosesskontroll.
• Celleterapiindustri: CAR-T-celler, mesenkymale stamceller og andre celleprodukter er mye brukt i klinisk behandling, og reaktoren kan brukes som en tidlig forberedelsesplattform for å forbedre utbytte og aktivitet.
• Plattform for ekspresjon av rekombinante proteiner: Noen pattedyrceller uttrykker rekombinante proteiner mer stabilt i vedheftende tilstand, noe som er egnet for tidlig screening eller produksjon av sporprøver.
• Biomedisinsk og legemiddelscreening: Adherente veggreaktorer kan etablere 3D-vevsteknikkmodeller eller tumormikromiljøer for testing av legemiddeleffektivitet og mekanismeforskning, noe som forbedrer den fysiologiske relevansen av in vitro-eksperimenter.