bioreaktor s vzduchovým přenosem pro biologickou kultivaci buněčné suspenze

Přehled bioreaktorů Airlift

Bioreaktory typu Airlift jsou účinné při dosahování vysoké hustoty buněčných kultur i při nízkých hodnotách smykového napětí tekutiny.

Princip fungování

Bioreaktor Airlift využívá mechanismus přenosu kyslíku na rozhraní bez bublin pro míchání plynu a kapaliny prostřednictvím recirkulace proudu vzduchu. Tento mechanismus nejenže poskytuje vysokou účinnost přenosu kyslíku, ale také zabraňuje poškození buněk způsobenému povrchovým napětím bublin a vysokou smykovou silou míchacích lopatek v běžných bioreaktorech. Proud plynu přes obrácenou komolou kuželovou nádrž vytváří stabilní rozhraní plyn-kapalina, které zajišťuje homogenní míchání tekutin. Jeho smyková rychlost je obvykle nižší než 20 za sekundu, což je vhodné pro použití v buňkách citlivých na smyk, jako jsou živočišné buňky nebo rostlinné buněčné kultury.

Hlavní vlastnosti

• Mechanismus přenosu kyslíku na rozhraní bez bublin: Zlepšuje účinnost přenosu kyslíku, zajišťuje, že buňky v reaktoru mohou získat dostatečný přísun kyslíku, a snižuje poškození buněk způsobené vzduchovými bublinami v tradičním bublinkovém reaktoru.
• Nízké smykové napětí: díky absenci míchacích lopatek a spodních průchozích trubek je snížena smyková síla generovaná mechanickým mícháním, čímž se zabrání fyzickému poškození buněk, což je velmi vhodné pro kultivaci s vysokou hustotou.
• Obrácená komolá kuželová nádrž: Konstrukce poskytuje větší spojovací plochu mezi plynem a kapalinou, optimalizuje přenos plynu a proudění tekutiny, čímž se zvyšuje stabilita proudového pole reaktoru.
• Zesílení čísla Fludera Fr: Má vynikající vlastnosti zesílení procesu, které mohou zajistit, že výkon reaktoru zůstane během procesu zesílení konzistentní, a zajistit stabilitu velkovýroby.
• Kultivace buněk s vysokou hustotou: díky optimalizovaným metodám přenosu hmoty a míchání lze dosáhnout kultivace buněk s vysokou hustotou a životaschopností, která je vhodná pro náročné aplikace v oblasti biofarmacie a buněčné terapie.
• Inteligentní řídicí systém: Je vybaven inteligentním operačním rozhraním a podporuje lokální online monitorování klíčových údajů, jako je pH, DO, teplota a rychlost otáčení, stejně jako generování datových zpráv a křivek.
• Vzdálené monitorování a ovládání: podporuje vzdálené monitorování parametrů a úpravu procesů, splňuje požadavky FDA 21CFR část 11 na elektronické záznamy a elektronické podpisy a splňuje přísné standardy řízení kvality moderního farmaceutického průmyslu.
• Služby na míru: lze přizpůsobit podle potřeb uživatele potrubí, příslušenství a membránové materiály, aby byl zajištěn výkon zařízení v konkrétní aplikaci.

Oblasti použití

• Biofarmaceutický průmysl: široce používaný ve velkovýrobě biologických léčiv, vhodný pro vakcíny, rekombinantní proteiny, protilátky a další produkci buněčných kultur.
• Buněčná kultura a buněčná terapie: vhodné pro buněčné kultury s vysokou hustotou a vysokou aktivitou, jako jsou kmenové buňky, nádorové buňky a jiné buněčné linie, aby byla zajištěna vysoká přežití buněk a funkční exprese v procesu kultivace.
• Buněčné továrny a bioreakční inženýrství: lze použít pro kultivaci buněčných továren vyrobených pomocí genetického inženýrství, například pro výrobu léčivých složek nebo jiných vysoce hodnotných sloučenin.
• Velkokapacitní průmyslová fermentace: Ve velkokapacitních fermentačních procesech jsou bioreaktory s vzduchovým zdvihem schopny uspokojit poptávku po účinném přenosu kyslíku a zároveň zabránit poškození mikroorganismů nebo buněk a jsou široce používány v různých typech mikrobiální fermentační výroby.
• Výroba bioenergie: Používá se v procesu přípravy bioenergie prostřednictvím buněčné kultury nebo mikrobiální fermentace, jako je výroba etanolu, bionafty a jiné bioenergie.