ביו-ריאקטור לתרבית תאים נצמדים לתרופות ביולוגיות

סקירה כללית על ביו-ריאקטור לתרבית תאים נצמדים

ביו-ריאקטורים לתרבית תאים נצמדים מכילים בדרך כלל מודול ערבוב והעברת מסה, מערכת פרמטריזציה מקוונת, מודול תרבית ומנשא למינרי מקובע. התאים נצמדים למשטח המנשאים, ותמיסת התרבית מוזרמת ברציפות או לסירוגין דרך המנשאים כדי להבטיח אספקת חומרים מזינים וסילוק פסולת מטבולית, ובכך מתאפשרת תרבית בצפיפות תאים גבוהה. הביו-ריאקטור לתרבית תאים נצמדים מספק סביבה צמיחה יציבה, מבוקרת ובעלת גזירה נמוכה לתאי יונקים, תאי גזע וכו'.

תכונות

• מבנה נשא פתיתי חדש: התצורה הפנימית של נשא פתיתי רב-שכבתי קבוע, החומר בעל תאימות ביולוגית טובה והידרופיליות משטחית, התורמת להיצמדות, צמיחה והבחנה של תאים. הנשאים מסודרים בצורה קומפקטית, ומספקים שטח פנים ספציפי גדול.
• מערכת אספקה רציפה של חומרים מזינים באמצעות זלוף: אספקה רציפה של מצע תרבית טרי באמצעות זלוף חיצוני, תוך הסרת תוצרי חילוף חומרים כדי לשמור על היציבות והחיוניות של סביבת גידול התאים.
• תכנון שדה זרימה בעל גזירה נמוכה: מערכת ערבוב Air-lift מבטיחה זרימה אחידה של תמיסת התרבית בין נשאי הסדינים מבלי ליצור כוח גזירה מזיק לתאים, מתאים לסוגי תאים רגישים מכנית.
• בקרה אוטומטית רב-פרמטרית: תמיכה ב-pH, טמפרטורה, חמצן מומס, קצב זרימה וניטור מקוון בזמן אמת ובקרת משוב במעגל סגור, המשתמשים יכולים להתאים את פרמטרי ההפעלה באופן גמיש בהתאם למצב המטבולי של התאים.
• מבנה מודולרי משולב: כל מודול מעוצב באופן עצמאי, ניתן לפרק אותו במהירות לצורך ניקוי או החלפת רכיבים, תומך במגוון שקיות תרבית או תוכניות נשיאה, ניתן לשדרג אותו למערכת ריאקטור חד-פעמית.

עקרון הפעולה

1. ליבת הביו-ריאקטור לתרבית תאים נצמדים טמונה בספיחת תאים על פני השטח של נשא מוצק וביצוע הזנה דינמית והחלפת נוזלי פסולת באמצעות זרימה חיצונית.
2. קיבוע פנימי של מנשא הסדין: התאים נזרעים על משטח המנשא עם ציפוי, והתקופה הסטטית הראשונית מקדמת את היצמדות התאים.
3. פעולת מודול הזלפה: נוזל התרבית מועבר מהמאגר לפנים הכור באמצעות משאבת זרימה, ועובר דרך שכבת המנשא דרך מבנה החדרת הנוזלים, המספק חילוף חומרים וגז רציף.
4. בקרת העברת מסה גז-נוזל: גזים מתווספים בצורת מגע ממברנה או מיקרו-בועות, ויעילות העברת החמצן גבוהה, ובמקביל, בשילוב עם חיישן החמצן המומס לצורך ויסות משוב.
5. ויסות ובקרה סביבתיים אוטומטיים: pH, DO, טמפרטורה וכו 'באמצעות החיישן לאיסוף נתונים בזמן אמת, הבקר למחמם, שסתום גז פחמן דו חמצני, משאבה אלקטרומגנטית ורכיבים אחרים להתאמת ההוראות, כך שתנאי הסביבה נשמרים תמיד בטווח היעד.
6. קצירת תאים: לאחר סיום התרבית, ניתן להשיג את התאוששות התאים הנצמדים באמצעות עיכול אנזימטי או אמצעים מכניים, המתאימים להפרדה עוקבת של טיהור או ניסוי פונקציונלי.
7. המערכת באמצעות פעולה סינרגטית של זרימה וזרם גזירה נמוך, כך שהתאים בתהליך התרבית ארוך הטווח ישמרו על החיוניות והיציבות המטבולית, ויכולים להשיג הרבה יותר מאשר תרבית התאים בצפיפות התאים.

תחומי יישום

• ייצור חיסונים: כגון חיסון נגד כלבת, חיסון נגד הפטיטיס A, חיסון נגד נגיף הפוליו ווקטורים נגיפיים אחרים, התלויים בייצור תרבית תאים מוקפת קיר בצפיפות גבוהה, כגון תאי Vero, תאי MDCK וכדומה.
• מחקר הרחבה והבחנה של תאי גזע: מתאים לתאי גזע עובריים אנושיים, תאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים ותהליכי הרחבה והבחנה מכוונים בקנה מידה גדול.
• תעשיית הטיפול התאי: תאי CAR-T, תאי גזע מזנכימליים ומוצרים תאיים אחרים נמצאים בשימוש נרחב בטיפול קליני, והמגיב יכול לשמש כפלטפורמת הכנה מוקדמת לשיפור התפוקה והפעילות.
• פלטפורמת ביטוי חלבונים רקומביננטיים: תאים יונקיים מסוימים מבטאים חלבונים רקומביננטיים בצורה יציבה יותר במצב הדבקה, המתאים לסינון מוקדם או לייצור דגימות עקבות.
• סינון ביו-רפואי ותרופתי: כורים בעלי קירות דבקים יכולים ליצור מודלים תלת-ממדיים של הנדסת רקמות או מיקרו-סביבות של גידולים לבדיקת יעילות תרופות ומחקר מנגנונים, ובכך לשפר את הרלוונטיות הפיזיולוגית של ניסויים במבחנה.