Аэрационный биореактор для культивирования биологических клеток в суспензии

Обзор биореактора с воздушной подъемной системой

Биореакторы с воздушной подъемной силой эффективны для получения высокоплотных клеточных культур даже при низких скоростях сдвига жидкости.

Принцип работы

В аэрационном биореакторе используется механизм межфазного переноса кислорода без образования пузырьков для смешивания газа и жидкости посредством рециркуляции воздушного потока. Этот механизм не только обеспечивает высокую эффективность переноса кислорода, но и позволяет избежать повреждения клеток, вызванного поверхностным натяжением пузырьков и высокой силой сдвига лопастей мешалок в обычных биореакторах. Газовый поток через перевернутый усеченный конический резервуар создает стабильную границу раздела газа и жидкости, что обеспечивает однородное смешивание жидкостей. Скорость сдвига обычно составляет менее 20 в секунду, что подходит для использования в клетках, чувствительных к сдвигу, таких как клетки животных или растительные клетки.

Основные характеристики

• Механизм межфазного переноса кислорода без пузырьков: он улучшает эффективность переноса кислорода, обеспечивает достаточное снабжение кислородом клеток в реакторе и снижает повреждение клеток, вызванное воздушными пузырьками в традиционном пузырьковом реакторе.
• Низкий сдвиг: благодаря отсутствию мешалок и нижних проходных трубок, сила сдвига, создаваемая механическим перемешиванием, уменьшается, что позволяет избежать физического повреждения клеток, что очень подходит для культивирования с высокой плотностью.
• Перевернутый усеченный конический резервуар: такая конструкция обеспечивает большую площадь соединения газа и жидкости, оптимизируя передачу газа и поток жидкости, что делает поле потока в реакторе более стабильным.
• Увеличение числа Флудера Fr: обладает отличными характеристиками усиления процесса, что позволяет обеспечить стабильную работу реактора в процессе усиления и стабильность крупномасштабного производства.
• Высокоплотная культура клеток: благодаря оптимизированным методам массопереноса и перемешивания можно достичь высокой плотности и жизнеспособности культуры клеток, что подходит для требовательных биофармацевтических и клеточных терапевтических применений.
• Интеллектуальная система управления: оснащен интеллектуальным интерфейсом управления, поддерживает локальный онлайн-мониторинг ключевых данных, таких как pH, DO, температура и скорость вращения, а также формирование отчетов и кривых.
• Удаленный мониторинг и управление: поддерживает удаленный мониторинг параметров и настройку процессов, соответствует требованиям FDA 21CFR часть 11 к электронным записям и электронным подписям, а также строгим стандартам управления качеством современной фармацевтической промышленности.
• Индивидуальные услуги: может быть настроена в соответствии с потребностями пользователя в отношении трубопроводов, аксессуаров и материалов мембран, чтобы обеспечить производительность оборудования в конкретной области применения.

Области применения

• Биофармацевтическая промышленность: широко используется в крупномасштабном производстве биологических препаратов, подходит для производства вакцин, рекомбинантных белков, антител и других продуктов клеточной культуры.
• Культура клеток и клеточная терапия: подходит для высокоплотной, высокоактивной культуры клеток, таких как стволовые клетки, опухолевые клетки и другие клеточные линии, для обеспечения высокой выживаемости клеток и функциональной экспрессии в процессе культивирования.
• Клеточные фабрики и биореакторная инженерия: может использоваться для культивирования клеточных фабрик, созданных с помощью генной инженерии, например, для производства лекарственных ингредиентов или других высокоценных соединений.
• Крупномасштабная промышленная ферментация: в крупномасштабных процессах ферментации аэролифтные биореакторы способны удовлетворить потребность в эффективной передаче кислорода, не нанося вреда микроорганизмам или клеткам, и широко используются в различных видах производства микробиологической ферментации.
• Производство биоэнергии: применяется в процессе получения биоэнергии посредством культивирования клеток или микробной ферментации, например, для производства этанола, биодизельного топлива и других видов биоэнергии.