Il bioreattore (bioreattore) si riferisce a qualsiasi impianto o apparecchiatura ingegneristica che fornisce un ambiente bioattivo. È un simulatore di funzioni biologiche, come il fermentatore, l'enzima immobilizzato o il contatore cellulare immobilizzato, che utilizza la funzione biologica dell'enzima o dell'organismo.
La chiave per l'industrializzazione su larga scala e la commercializzazione della tecnologia delle colture di cellule animali è se possiamo progettare bioreattori adatti. A causa della grande differenza tra cellule animali e cellule microbiche, il reattore microbico tradizionale non è ovviamente adatto alla coltivazione su larga scala di cellule animali. Prima di tutto, dobbiamo soddisfare abbastanza ossigeno con una bassa forza di taglio e un buon stato di miscelazione per fornire ossigeno sufficiente per la crescita cellulare e la sintesi del prodotto cellulare.
Quindi quali tipi di bioreattori sono comunemente usati in laboratorio? In base al materiale del reattore, possono essere suddivisi in reattore con serbatoio di vetro, reattore in acciaio inossidabile e reattore monouso.
(1) reattore del serbatoio di vetro
Attualmente, la maggior parte dei reattori utilizzati per la ricerca dello sviluppo del processo sono principalmente serbatoi di vetro. Il bioreattore con serbatoio di vetro ha le caratteristiche di configurazione flessibile, funzione potente, funzionamento semplice e facile da aggiornare. È la scelta migliore per lo sviluppo di progetti di ricerca e sviluppo di colture di cellule animali e di fermentazione microbica e può essere utilizzato nelle cellule animali e nelle aste coliformi. Batteri, lieviti, funghi, cellule di insetti e colture cellulari vegetali.
(2) reattore in acciaio inossidabile
Finora, i farmaci anticorpali approvati dalla FDA sono fondamentalmente prodotti in reattori in acciaio inossidabile. Poiché la produzione precoce di anticorpi è relativamente bassa, la scala di produzione è per lo più intorno a 10000 L. Il reattore in acciaio inossidabile di solito comprende il modulo CIP, il modulo SIP, il modulo di archiviazione e così via. Pertanto, la connessione della pipeline è molto complessa e richiede requisiti più elevati per gli operatori. Una volta che c'è inquinamento, dobbiamo controllare e sterilizzare l'intero sistema. Nel frattempo, anche il reattore in acciaio inossidabile sta affrontando elevati investimenti iniziali e costi operativi.
(3) reattore una volta
Negli ultimi anni, i reattori usa e getta occupano rapidamente il mercato in patria e all'estero con i vantaggi della non pulizia, della sterilizzazione e del funzionamento flessibile. Il nome commerciale della società Shire è VPRIV EMA, che è prodotto da reattori usa e getta ed è stato approvato dall'EMA. Rispetto al tradizionale reattore in acciaio inossidabile, che si tratti di crescita cellulare, produzione di anticorpi o qualità di anticorpi, l'uso di un reattore monouso può raggiungere un'elevata somiglianza, allo stesso tempo può ridurre significativamente i costi di produzione e abbreviare il ciclo di produzione.
Con il rapido sviluppo della tecnologia di costruzione della linea cellulare e della tecnologia di sviluppo del mezzo di coltura, la densità delle cellule e la produzione di anticorpi sono state notevolmente migliorate, il che rappresenta una seria sfida per la coltura cellulare su larga scala.
Il rapido aumento del reattore usa e getta ha portato un grande impatto sul tradizionale reattore in acciaio inossidabile. Poiché il reattore monouso riduce allo stesso tempo CIP, SIP e il relativo lavoro di verifica, migliora significativamente la flessibilità operativa e riduce il rischio di inquinamento. In futuro, sarà possibile sostituire il reattore in acciaio inossidabile e diventare il reattore mainstream per la produzione di anticorpi, se riuscirà a risolvere bene il problema di dissolvere sostanza / precipitato e scala di produzione. Inoltre, la base principale per l'amplificazione del reattore è ancora basata sul principio di amplificazione empirica, e ci sono ancora alcune controversie, come il tasso di punta delle foglie come l'idoneità del principio di amplificazione. Questi fattori aumenteranno indubbiamente la difficoltà e il rischio di industrializzazione dei farmaci anticorpali in futuro.
