bioreaktor s vzduchovým prúdom pre kultiváciu biologických buniek v suspenzii

Prehľad bioreaktora Airlift

Bioreaktory typu Airlift sú účinné pri dosahovaní vysokej hustoty bunkových kultúr aj pri nízkych rýchlostiach strihu tekutiny.

Princíp fungovania

Bioreaktor Airlift využíva mechanizmus prenosu kyslíka bez bubliniek na rozhraní pre miešanie plynu a kvapaliny prostredníctvom recirkulácie prúdu vzduchu. Tento mechanizmus nielenže poskytuje vysokú účinnosť prenosu kyslíka, ale tiež zabraňuje poškodeniu buniek spôsobenému povrchovým napätím bublín a vysokou strihovou silou miešacích lopatiek v bežných bioreaktoroch. Prúdenie plynu cez prevrátenú komolú kužeľovú nádrž vytvára stabilné rozhranie plyn-kvapalina, ktoré zabezpečuje homogénne zmiešavanie tekutín. Jeho rýchlosť strihu je zvyčajne menšia ako 20 za sekundu, čo je vhodné pre použitie v bunkách citlivých na strih, ako sú živočíšne bunky alebo kultúry rastlinných buniek.

Hlavné vlastnosti

• Mechanizmus prenosu kyslíka bez bubliniek: Zlepšuje účinnosť prenosu kyslíka, zabezpečuje, že bunky v reaktore môžu získať dostatočný prísun kyslíka, a znižuje poškodenie buniek spôsobené vzduchovými bublinkami v tradičnom bublinkovom reaktore.
• Nízke strihanie: vďaka absencii miešacích lopatiek a spodných priechodných rúrok sa znižuje strihacia sila generovaná mechanickým miešaním, čím sa zabraňuje fyzickému poškodeniu buniek, čo je veľmi vhodné pre kultúry s vysokou hustotou.
• Obrátená skosená kužeľová nádrž: Konštrukcia poskytuje väčšiu plochu pre spojenie plynu a kvapaliny, optimalizuje prenos plynu a tok kvapaliny, čím sa zvyšuje stabilita toku v reaktore.
• Zosilnenie Fluderovho čísla Fr: Má vynikajúce charakteristiky zosilnenia procesu, ktoré môžu zabezpečiť, že výkon reaktora zostane konzistentný počas procesu zosilnenia a zabezpečiť stabilitu veľkovýroby.
• Kultivácia buniek s vysokou hustotou: vďaka optimalizovaným metódam prenosu hmoty a miešania je možné dosiahnuť kultiváciu buniek s vysokou hustotou a vysokou životaschopnosťou, vhodnú pre náročné biofarmaceutické a bunkové terapeutické aplikácie.
• Inteligentný riadiaci systém: Vybavený inteligentným operačným rozhraním, podporuje lokálne online monitorovanie kľúčových údajov, ako sú pH, DO, teplota a rýchlosť otáčania, ako aj generovanie údajových správ a kriviek.
• Diaľkové monitorovanie a ovládanie: podporuje diaľkové monitorovanie parametrov a úpravu procesov, spĺňa požiadavky FDA 21CFR časť 11 týkajúce sa elektronických záznamov a elektronických podpisov a spĺňa prísne normy riadenia kvality moderného farmaceutického priemyslu.
• Služby na mieru: je možné prispôsobiť podľa potrieb používateľa potrubia, príslušenstvo a membránové materiály, aby sa zabezpečil výkon zariadenia v konkrétnej aplikácii.

Oblasti použitia

• Biofarmaceutický priemysel: široko používaný vo veľkovýrobe biologických liekov, vhodný pre vakcíny, rekombinantné proteíny, protilátky a inú produkciu bunkových kultúr.
• Bunka kultúra a bunková terapia: vhodné pre vysokú hustotu, vysokú aktivitu bunka kultúry, ako sú kmeňové bunky, nádorové bunky a iné bunka línie, aby sa zabezpečila vysoká bunka prežitie a funkčné vyjadrenie v procese kultúry.
• Bunky a bioreakčné inžinierstvo: môžu sa použiť na kultiváciu buniek vyprodukovaných prostredníctvom genetickej manipulácie, napríklad na výrobu zložiek liekov alebo iných vysoko hodnotných zlúčenín.
• Veľkovýroba priemyselnou fermentáciou: Vo veľkovýrobných fermentačných procesoch sú bioreaktory s vzduchovým zdvihom schopné uspokojiť dopyt po efektívnom prenose kyslíka a zároveň zabrániť poškodeniu mikroorganizmov alebo buniek a sú široko používané v rôznych mikrobiálnych fermentačných výrobách.
• Výroba bioenergie: Používa sa v procese prípravy bioenergie prostredníctvom kultivácie buniek alebo mikrobiálnej fermentácie, ako je výroba etanolu, bionafty a inej bioenergie.