Bioreaktor kultur sel adheren untuk biopharmaceuticals

Ringkasan Bioreaktor Budidaya Sel Adherent

Bioreaktor kultur sel adheren umumnya terdiri dari modul pengadukan dan transfer massa, sistem parameterisasi online, modul kultur, dan pembawa immobilisasi lamellar. Sel-sel menempel pada permukaan pembawa, dan larutan kultur dialirkan secara terus-menerus atau intermittent melalui pembawa untuk memastikan pasokan nutrisi dan penghilangan limbah metabolik, sehingga memungkinkan kultur sel dengan kepadatan tinggi. Bioreaktor kultur sel adheren menyediakan lingkungan pertumbuhan yang stabil, terkendali, dan bergesekan rendah untuk sel mamalia, sel punca, dan sebagainya.

Fitur

• Struktur pembawa serpihan baru: konfigurasi internal pembawa serpihan berlapis-lapis yang tetap, bahan memiliki biokompatibilitas yang baik dan hidrofilisitas permukaan, yang mendukung penempelan, pertumbuhan, dan diferensiasi sel. Pembawa disusun secara kompak, memberikan luas permukaan spesifik yang besar.
• Sistem Pasokan Nutrisi Berkelanjutan Perfus: Pasokan berkelanjutan medium kultur segar melalui perfusi eksternal, sambil menghilangkan produk metabolik untuk menjaga stabilitas dan vitalitas lingkungan pertumbuhan sel.
• Desain aliran rendah gesekan: Sistem pengadukan udara-angkat memastikan aliran merata larutan kultur antara pembawa lembaran tanpa menghasilkan gaya gesekan berbahaya bagi sel, cocok untuk jenis sel yang sensitif secara mekanis.
• Kontrol otomatis multi-parameter: mendukung pemantauan real-time dan kontrol umpan balik tertutup untuk pH, suhu, oksigen terlarut, laju aliran, dan parameter lainnya, pengguna dapat menyesuaikan parameter operasi secara fleksibel sesuai dengan kondisi metabolik sel.
• Struktur modular terintegrasi: setiap modul dirancang secara independen, dapat dibongkar dengan cepat untuk pembersihan atau penggantian komponen, mendukung berbagai jenis kantong kultur atau program pembawa, dan dapat ditingkatkan menjadi sistem reaktor sekali pakai.

Prinsip Kerja

1. Inti dari bioreaktor kultur sel adheren terletak pada adsorpsi sel pada permukaan pembawa padat dan realisasi pemberian nutrisi dinamis serta pertukaran cairan limbah melalui sirkulasi perfusi eksternal.
2. Fiksasi internal pembawa lembaran: sel ditanam pada permukaan pembawa dengan lapisan pelapis, dan periode statis awal mempromosikan penempelan sel.
3. Operasi modul perfusi: cairan kultur dipindahkan dari reservoir ke dalam reaktor oleh pompa sirkulasi, dan melewati lapisan pembawa melalui struktur infiltrasi, yang menyediakan pertukaran nutrisi dan gas secara terus-menerus.
4. Pengendalian transfer massa gas-cair: gas ditambahkan dalam bentuk kontak membran atau gelembung mikro, dengan efisiensi transfer oksigen yang tinggi, dan sekaligus dikombinasikan dengan probe oksigen terlarut untuk pengaturan umpan balik.
5. Pengaturan dan pengendalian lingkungan otomatis: pH, DO, suhu, dll., melalui sensor untuk mengumpulkan data real-time, pengontrol memberikan instruksi penyesuaian ke pemanas, katup gas karbon dioksida, pompa elektromagnetik, dan komponen lain, sehingga kondisi lingkungan selalu terjaga dalam rentang target.
6. Pemanenan sel: setelah penghentian kultur, pemulihan sel yang melekat dapat dilakukan melalui pencernaan enzim atau metode mekanis, cocok untuk pemisahan dan pemurnian selanjutnya atau eksperimen fungsional.
7. Sistem ini melalui operasi sinergis aliran perfusi dan aliran geser rendah, sehingga sel dalam proses kultur jangka panjang dapat mempertahankan vitalitas dan stabilitas metabolik, dan dapat mencapai kepadatan sel yang jauh lebih tinggi daripada kultur suspensi.

Bidang Aplikasi

• Produksi vaksin: seperti vaksin rabies, vaksin hepatitis A, vaksin poliovirus, dan vektor virus lainnya yang bergantung pada produksi kultur sel berdinding dengan kepadatan tinggi, seperti sel Vero, sel MDCK, dan sebagainya.
• Penelitian perluasan dan diferensiasi sel punca: cocok untuk sel punca embrio manusia, sel punca pluripotent yang diinduksi, dan proses perluasan skala besar serta pengendalian diferensiasi terarah.
• Industri terapi sel: sel CAR-T, sel punca mesenkimal, dan produk sel lainnya banyak digunakan dalam pengobatan klinis; reaktor dapat digunakan sebagai platform persiapan awal untuk meningkatkan hasil dan aktivitas.
• Platform ekspresi protein rekombinan: beberapa sel mamalia mengekspresikan protein rekombinan secara lebih stabil dalam keadaan melekat, yang cocok untuk penyaringan awal atau produksi sampel jejak.
• Penelitian biomedis dan skrining obat: Reaktor dinding adheren dapat membentuk model rekayasa jaringan 3D atau mikro lingkungan tumor untuk pengujian efektivitas obat dan penelitian mekanisme, meningkatkan relevansi fisiologis eksperimen in vitro.