Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι βιοαντιδραστήρων ζυμωτήρων που χρησιμοποιούνται σε προβλήματα καλλιέργειας ζωικών κυττάρων που θα αντιμετωπίζουμε σε σύγκριση με τη μικροβιακή καλλιέργεια;
Κύριοι τύποι ζυμωτήρων/βιοαντιδραστήρων για καλλιέργεια ζωικών κυττάρων:
Υπάρχουν διάφοροι τύποι ζυμωτήρων/βιοαντιδραστήρων που χρησιμοποιούνται συνήθως για την καλλιέργεια των ζωικών κυττάρων. Ακολουθεί μια κατανομή με συναφείς προκλήσεις:
1. Οι αντιδραστήρες αναδευρωμένης δεξαμενής (STRS):
* Περιγραφή: Παραδοσιακοί, ευέλικτοι βιοαντιδραστήρες με πτερωτή για ανάμειξη και ανάδευση.
* Πλεονεκτήματα: Η καθιερωμένη τεχνολογία, η καλή ανάμειξη, μπορεί να χειριστεί υψηλές πυκνότητες κυττάρων.
* Προκλήσεις για καλλιέργεια ζωικών κυττάρων:
* Διατμητική τάση: Οι πτερωτές μπορούν να προκαλέσουν σημαντική διατμητική τάση, να καταστραφούν ευαίσθητα ζωικά κύτταρα.
* Μεταφορά οξυγόνου: Οι χαμηλότεροι ρυθμοί μεταφοράς οξυγόνου σε σύγκριση με τις μικροβιακές καλλιέργειες λόγω υψηλότερου ιξώδους.
* Προσάρτηση κυττάρων: Δύσκολο να διατηρηθεί η προσκόλληση των κυττάρων για τις κυτταρικές σειρές που εξαρτώνται από την αγκύρωση.
2. Αντιδραστήρες Airlift:
* Περιγραφή: Χρησιμοποιήστε φυσαλίδες αερίου για να αναμίξετε και να αερίσετε την καλλιέργεια, ελαχιστοποιώντας τη διατμητική τάση.
* Πλεονεκτήματα: Χαμηλότερη διατμητική τάση, αποτελεσματική μεταφορά οξυγόνου.
* Προκλήσεις για καλλιέργεια ζωικών κυττάρων:
* Μίξη: Μπορεί να είναι λιγότερο αποτελεσματική στην ανάμειξη σε σύγκριση με τα strs.
* Κατανομή κυττάρων: Ανωτέρων κατανομής κυττάρων σε όλο τον αντιδραστήρα.
* Scale-Up: Η κλιμάκωση μπορεί να είναι δύσκολη λόγω των σύνθετων μοτίβων ροής αερίου-υγρού.
3. Αντιδραστήρες συσκευασμένων κλινών:
* Περιγραφή: Τα κύτταρα καλλιεργούνται σε μια στερεά στήριξη, παρέχοντας μια υψηλή επιφάνεια για προσκόλληση και ανάπτυξη.
* Πλεονεκτήματα: Υψηλές πυκνότητες κυττάρων, μειωμένη διατμητική τάση.
* Προκλήσεις για καλλιέργεια ζωικών κυττάρων:
* Μεταφορά μάζας: Περιορισμένη μεταφορά μάζας θρεπτικών ουσιών και οξυγόνου στο γεμάτο κρεβάτι.
* Αποστείρωση: Δύσκολο να αποστειρώσει το συσκευασμένο υλικό κρεβατιού.
* Scale-Up: Προκλητική για την κλιμάκωση λόγω των σύνθετων μοτίβων ροής και της πυκνότητας συσκευασίας.
4. Αντιδραστήρες ρευστοποιημένων κλινών:
* Περιγραφή: Τα κύτταρα καλλιεργούνται σε μικρά, σφαιρικά σωματίδια που αιωρούνται σε ρευστοποιημένο κρεβάτι.
* Πλεονεκτήματα: Υψηλές πυκνότητες κυττάρων, καλή μεταφορά οξυγόνου.
* Προκλήσεις για καλλιέργεια ζωικών κυττάρων:
* Προσάρτηση κυττάρων: Μπορεί να μην είναι κατάλληλο για κυτταρικές σειρές που εξαρτώνται από την αγκύρωση.
* Μέγεθος σωματιδίων: Απαιτεί προσεκτικά ελεγχόμενο μέγεθος σωματιδίων για να εξασφαλιστεί η σωστή ρευστοποίηση.
* Scale-Up: Η κλιμάκωση μπορεί να είναι προκλητική λόγω της σύνθετης υδροδυναμικής συμπεριφοράς.
5. Βιοαντιδραστήρες μίας χρήσης (συστήματα μιας χρήσης):
* Περιγραφή: Προ-αποστειρωμένους και προκαθορισμένους βιοαντιδραστήρες για εφαρμογές μιας χρήσης, εξαλείφοντας τους κύκλους καθαρισμού και αποστείρωσης.
* Πλεονεκτήματα: Βολικός, αποστειρωμένος, μειωμένος κίνδυνος μόλυνσης, εύκολα κλιμακωτή.
* Προκλήσεις για καλλιέργεια ζωικών κυττάρων:
* Κόστος: Μπορεί να είναι πιο ακριβό από τους επαναχρησιμοποιημένους βιοαντιδραστήρες.
* Συμβατότητα υλικών: Δεν είναι όλα τα υλικά συμβατά με τα ζωικά κύτταρα.
* απόδοση: Μπορεί να έχει ελαφρώς χαμηλότερη απόδοση σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς βιοαντιδραστήρες.
Προκλήσεις ειδικά για την καλλιέργεια των ζώων σε σύγκριση με τη μικροβιακή καλλιέργεια:
* Ευαισθησία: Τα ζωικά κύτταρα είναι πολύ πιο ευαίσθητα σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως τα διατμητικά στρες, το ρΗ και τα επίπεδα οξυγόνου.
* Απαιτήσεις ανάπτυξης: Τα ζωικά κύτταρα απαιτούν πιο σύνθετους παράγοντες μέσων και ανάπτυξης σε σύγκριση με τα μικρόβια.
* Προσάρτηση κυττάρων: Πολλά ζωικά κύτταρα απαιτούν προσκόλληση σε μια επιφάνεια για ανάπτυξη, η οποία προσθέτει πολυπλοκότητα στο σχεδιασμό του βιοαντιδραστήρα.
* Ανώτερο ιξώδες: Οι καλλιέργειες των ζωικών κυττάρων είναι συνήθως πιο ιξώδη, καθιστώντας την ανάμειξη και τη μεταφορά οξυγόνου πιο δύσκολη.
Επιλογή του σωστού βιοαντιδραστήρα:
Η επιλογή του καλύτερου βιοαντιδραστήρα για καλλιέργεια ζωικών κυττάρων εξαρτάται από τη συγκεκριμένη κυτταρική σειρά, την επιθυμητή κυτταρική πυκνότητα, την κλίμακα παραγωγής και τους διαθέσιμους πόρους. Είναι σημαντικό να εξετάσουμε τις πιθανές προκλήσεις και να επιλέγουμε τον βιοαντιδραστήρα που πληροί καλύτερα τις απαιτήσεις της συγκεκριμένης εφαρμογής.
