adherēts šūnu kultūru bioreaktors biofarmaceitiskiem produktiem.

Adherējošo šūnu kultūru bioreaktora pārskats

Adherentu šūnu kultūru bioreaktori parasti ietver sajaukšanas un masas pārneses moduli, tiešsaistes parametru noteikšanas sistēmu, kultūras moduli un lamelāru imobilizētu nesēju. Šūnas ir pielipušas pie nesēja virsmas, un kultūras šķīdums nepārtraukti vai ar pārtraukumiem tiek perfundēts un plūst cauri nesējam, lai nodrošinātu barības vielu piegādi un metabolisko atkritumu novadīšanu, tādējādi nodrošinot augsta šūnu blīvuma kultūru. Piestiprinātais šūnu kultūru bioreaktors nodrošina zemu slīpumu, stabilu un kontrolētu augšanas vidi zīdītāju šūnām, cilmes šūnām utt.

Funkcijas

• Jauna pārslu nesēja struktūra: daudzslāņu pārslu fiksētā nesēja iekšējā konfigurācija, materiālam piemīt gan laba biosaderība, gan virsmas hidrofilitāte, kas sekmē šūnu piestiprināšanos, augšanu un diferenciāciju. Nesēji ir kompakti izvietoti, nodrošinot lielu īpatnējo virsmas laukumu.
• Perfūzijas nepārtrauktas barības vielu padeves sistēma: Nepārtraukta svaigas barotnes padeve, izmantojot ārējo perfūziju, vienlaikus atdalot vielmaiņas produktus, lai saglabātu šūnu augšanas vides stabilitāti un vitalitāti.
• Plūsmas lauka konstrukcija ar zemu griezumu: Gaisa pacelšanas sajaukšanas sistēma nodrošina vienmērīgu kultūras šķīduma plūsmu starp lokšņu nesējiem, neradot šūnām kaitīgu bīdes spēku, kas piemērots mehāniski jutīgiem šūnu tipiem.
• Automātiska daudzparametru kontrole: pH, temperatūras, izšķīdušā skābekļa, plūsmas ātruma un citu parametru tiešsaistes reāllaika uzraudzība un slēgtā cikla atgriezeniskās saites kontrole, lietotāji var elastīgi pielāgot darbības parametrus atbilstoši šūnu metabolisma stāvoklim.
• Modulāra integrēta struktūra: katrs modulis ir izstrādāts neatkarīgi, to var ātri izjaukt, lai notīrītu vai nomainītu sastāvdaļas, tas atbalsta dažādus kultūru maisiņus vai nesēju programmas, to var pārveidot par vienreizlietojamu reaktora sistēmu.

Darbības princips

1. Adhēzijas šūnu kultūru bioreaktora būtība ir šūnu adsorbēšana uz cietā nesēja virsmas un dinamiska barošana un izplūdes šķidruma apmaiņa, izmantojot ārējās cirkulācijas perfūziju.
2. Loksnes nesēja iekšējā fiksācija: šūnas tiek izsētas uz nesēja virsmas ar pārklājumu, un sākotnējais statiskais periods veicina šūnu piestiprināšanos.
3. Perfūzijas moduļa darbība: kultūras šķidrumu no rezervuāra uz reaktora iekšpusi transportē cirkulācijas sūknis, un tas caur infiltrācijas struktūru izplūst cauri nesēja slānim, kas nodrošina nepārtrauktu barības vielu un gāzu apmaiņu.
4. Gāzu-šķidruma masas pārneses regulēšana: gāzes tiek pievienotas membrānas kontaktaktora vai mikrobumbuļu veidā, un skābekļa pārneses efektivitāte ir augsta, un tajā pašā laikā apvienojumā ar izšķīdušā skābekļa zondi atgriezeniskās saites regulēšanai.
5. Automātiska vides regulēšana un kontrole: pH, DO, temperatūra u. c., izmantojot sensoru, lai apkopotu reāllaika datus, kontrolieris uz sildītāju, oglekļa dioksīda gāzes vārstu, elektromagnētisko sūkni un citiem komponentiem, lai pielāgotu norādījumus, tādējādi vides apstākļi vienmēr tiek uzturēti mērķa robežās.
6. Šūnu ievākšana: pēc kultūras izbeigšanas var atgūt pielipušās šūnas, izmantojot fermentatīvo šķelšanu vai mehāniskus līdzekļus, kas piemēroti turpmākai attīrīšanas atdalīšanai vai funkcionālajam eksperimentam.
7. Sistēma, izmantojot perfūzijas un zemas slīdes plūsmas sinerģisku darbību, lai šūnas ilgtermiņa kultūras procesā saglabātu dzīvotspēju un metabolisko stabilitāti, var sasniegt daudz lielāku šūnu blīvumu nekā suspensijas kultūrā.

Pielietojuma jomas

• Vakcīnu ražošana: piemēram, trakumsērgas vakcīna, A hepatīta vakcīna, poliovīrusa vakcīna un citi vīrusu vektori ir atkarīgi no augsta blīvuma sieniņu šūnu kultūru, piemēram, Vero šūnu, MDCK šūnu u. c., ražošanas.
• Cilmes šūnu paplašināšanās un diferenciācijas pētījumi: piemēroti cilvēka embrionālo cilmes šūnu, inducēto pluripotento cilmes šūnu un citu liela mēroga paplašināšanās un virzītas diferenciācijas procesu kontrolei.
• Šūnu terapijas nozarei: CAR-T šūnas, mezenhimālās cilmes šūnas un citus šūnu produktus plaši izmanto klīniskajā ārstēšanā, reaktoru var izmantot kā agrīnu sagatavošanas platformu, lai uzlabotu ražību un aktivitāti.
• Rekombinantu proteīnu ekspresijas platforma: dažas zīdītāju šūnas stabilāk ekspresē rekombinantus proteīnus adherentā stāvoklī, kas ir piemērots agrīnai skrīninga pārbaudei vai mikroskopisko paraugu ražošanai.
• Biomedicīnas un zāļu skrīnings: Ar adherentās sieniņas reaktoriem var izveidot 3D audu inženierijas modeļus vai audzēju mikrovidi zāļu efektivitātes testēšanai un mehānismu izpētei, tādējādi uzlabojot in vitro eksperimentu fizioloģisko atbilstību.