Wellenbioreaktor für die kontinuierliche Zellperfusionskultur

Übersicht über den Wellenbioreaktor

Mit einem Arbeitsvolumen von bis zu 25 l wird der Wellenbioreaktor häufig in der Life-Science-Forschung, der Saatgut-Tankkultur und der Produktion im biopharmazeutischen Bereich eingesetzt und bietet eine effiziente, sichere und kostengünstige Lösung für die Zellkultur.

Merkmale

• Hervorragende Kulturleistung: Der Wellenbioreaktor führt den Gasmassentransfer durch Wellenoszillation durch, wodurch das herkömmliche Belüftungssystem mit Blasen überflüssig wird und Zellschäden sowie der Einsatz von Entschäumern vermieden werden. Die oszillierende Wellenbewegung verbessert die Effizienz der Sauerstoffauflösung, was zur Verbesserung des Zellzustands und zu einer deutlichen Steigerung der Zelldichte und des Ertrags beiträgt und sich für die hochdichte Zellkultur eignet.
• Vielseitigkeit der Plattform: Der Reaktor eignet sich für eine Vielzahl von Zellkulturmodi, einschließlich Suspensionszellkultur und Blatt-Trägerkultur, und ist gut kompatibel mit häufig verwendeten Säugetierzellen wie CHO-Zellen, HEK293-Zellen und Insektenzellen wie Sf9. Er unterstützt eine Vielzahl von Prozessmodi, wie z. B. Batch-Kultur, Flow-Addition-Kultur und Perfusionskultur, um den Anforderungen verschiedener Zellkulturen gerecht zu werden.
• Flexible Konfiguration und bequeme Bedienung: Der Wellenbioreaktor ist mit Reaktionsbeuteln unterschiedlicher Größe kompatibel, was zur Senkung der Kosten für Hardware-Investitionen beiträgt und gleichzeitig den Transfer von Behältern reduziert und das Risiko einer Kreuzkontamination verringert. Das Design mit Einweg-Reaktionsbeuteln macht den Reinigungs- und Sterilisationsprozess herkömmlicher Reaktoren überflüssig, wodurch viel Arbeitszeit eingespart und eine schadstofffreie Kulturumgebung gewährleistet wird.
• Präzises und zuverlässiges Steuerungssystem: Der Reaktor ist mit einem präzisen Schwenkwinkel- und Geschwindigkeitssteuerungssystem ausgestattet, mit dem die Schwenkamplitude und -geschwindigkeit des Reaktors genau an die Anforderungen verschiedener Zellkulturen angepasst werden kann. In Kombination mit pH- und Gelöstsauerstoffsensoren kann es wichtige Prozessparameter in Echtzeit überwachen, um gute Bedingungen während des Kulturprozesses zu gewährleisten und das Zellwachstum und die Produktionseffizienz zu optimieren.
• Intelligente Prozessautomatisierung: Ausgestattet mit einem automatisierten Steuerungssoftwaresystem kann es verschiedene Parameter im Kulturprozess in Echtzeit überwachen und anpassen, um sicherzustellen, dass die Kulturbedingungen in jeder Phase gut kontrolliert werden, die Abweichung durch manuelle Bedienung reduziert und die Genauigkeit und Sicherheit des Betriebs verbessert werden.

Funktionsprinzip

Das Kernprinzip des Wellenbioreaktors besteht darin, durch eine wellenförmige Schwingungsbewegung eine Gas-Flüssigkeits-Vermischung und Sauerstoffauflösung zu erzielen. Die Wellenbewegung im Inneren des Reaktors drückt die Kulturflüssigkeit auf und ab, wodurch das Gas gleichmäßiger in der Flüssigkeit verteilt wird, was die Sauerstofflöslichkeit und die Zellwachstumseffizienz erhöht. Durch die Verwendung von Wellenbewegungen zur Vergrößerung der Gas-Flüssigkeits-Kontaktfläche werden Schäden an den Zellen durch Scherkräfte vermieden, die bei der herkömmlichen Belüftung mit Blasen entstehen können. Die Frequenz, der Winkel und die Drehzahl der Schwingung können je nach den unterschiedlichen Anforderungen der Zellen präzise eingestellt werden, um das Zellwachstum während des Kulturprozesses sicherzustellen.

Darüber hinaus ist der Reaktor mit pH- und DO-Sensoren ausgestattet, um wichtige Wachstumsbedingungen während der Zellkultur in Echtzeit zu überwachen und zu regulieren, darunter pH-Wert und Sauerstoffkonzentration, wodurch ein stabiles Zellwachstum gewährleistet wird. Durch die Verwendung von Einweg-Wellenreaktionsbeuteln werden die Kontamination und die Reinigungsarbeiten im Inneren des Behälters reduziert, was die Komplexität des Betriebs und die Produktionskosten senkt.

Anwendungsbereiche

• Produktion monoklonaler Antikörper: Wellenbioreaktoren werden häufig im Produktionsprozess monoklonaler Antikörper eingesetzt, wo sie die Zellwachstumsrate und die Antikörperausbeute effektiv verbessern können und für die Anforderungen der Großproduktion geeignet sind.
• Impfstoffproduktion: Sie eignet sich für die Herstellung verschiedener Arten von Impfstoffen. Durch die Optimierung der Zellwachstumsumgebung und die Verbesserung der Produktionseffizienz zeigt sie eine hervorragende Leistung bei der Herstellung von Virus- oder Proteinimpfstoffen.
• Zell- und Gentherapie: Wellenreaktoren werden häufig im Bereich der Zell- und Gentherapie eingesetzt. Durch die Kultivierung verschiedener Zelltypen, wie T-Zellen, Stammzellen usw., können sie eine große Anzahl von Zellressourcen bereitstellen, die für die klinische Behandlung benötigt werden.
• Suspensionskultur von Säugetierzellen: Für Säugetierzellen wie CHO-Zellen, HEK293-Zellen usw. bieten Wellenbioreaktoren eine effiziente Kulturumgebung, um ein hochdichtes Zellwachstum und einen hohen Ertrag zu gewährleisten.
• Insektenzellkultur: Bei der Kultur von Insektenzellen, Sf9-Zellen, zeigt der Wellenbioreaktor ebenfalls eine ausgezeichnete Anpassungsfähigkeit und wird häufig in viralen Expressionssystemen und der Proteinproduktion eingesetzt.
• Suspensionszell-Batch- und Nachfüll-Batch-Kultur: Er kann die Suspensionszell-Batch-Kultur und die Nachfüll-Batch-Kultur unterstützen, um sicherzustellen, dass die Zellen während des Kulturprozesses ausreichend mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt werden, um ihr effizientes Wachstum aufrechtzuerhalten.
• Adhärente Zellblatt-Trägerkultur: Bei adhärenten Zellen wie Vero kann der Wellenreaktor durch eine spezielle Wellenbewegung die Zelladhäsion und das Zellwachstum fördern, was für Anwendungen wie die Impfstoffproduktion geeignet ist.