Возможность промышленного внедрения и коммерциализации технологии культивирования клеток животных зависит от того, удастся ли разработать подходящий биореактор. Из-за большой разницы между животными клетками и микробными клетками традиционные микробные реакторы явно не подходят для крупномасштабного культивирования животных клеток. Прежде всего, должно быть удовлетворено то, что при условии низкой силы сдвига и хорошего перемешивания может быть обеспечено достаточное количество кислорода для роста клеток и клеточного синтеза продуктов.
Итак, какие типы биореакторов обычно используются в лаборатории? В зависимости от материала реактора их можно разделить на реакторы со стеклянным резервуаром, реакторы из нержавеющей стали и одноразовые реакторы.
(1) Стеклянный биореактор
В настоящее время большинство реакторов, используемых для разработки процессов и исследований в стране и за рубежом, в основном представляют собой стеклянные резервуары. Биореактор со стеклянным резервуаром отличается гибкой конфигурацией, мощными функциями, простотой эксплуатации, а также простотой модернизации и расширения. Это проект исследований и разработок в области культуры клеток животных и микробной ферментации. Лучший выбор для клеток животных, кишечной палочки, дрожжей, грибков, клеток насекомых и культур клеток растений.
(2) Биореактор из нержавеющей стали
На сегодняшний день почти все препараты антител, одобренные FDA, производятся в реакторах из нержавеющей стали. Из-за низкого выхода ранних антител масштаб производства в основном составляет около 10 000 л. Реакторы из нержавеющей стали обычно включают модули CIP, SIP-модули, модули хранения и т. д., поэтому подключение к трубопроводу очень сложно и требует большого количества операторов. В случае загрязнения необходимо проверить и стерилизовать всю систему. В то же время реакторы из нержавеющей стали также сталкиваются с высокими авансовыми инвестициями в оборудование и эксплуатационными расходами.
(3) Одноразовый биореактор
В последние годы одноразовые реакторы быстро завоевали внутренний и внешний рынки благодаря своим преимуществам отсутствия очистки, стерилизации и гибкости в эксплуатации. Ферментные препараты компании Shire под торговой маркой VPRIV® производятся в одноразовых реакторах и одобрены EMA для продажи. По сравнению с традиционным реактором из нержавеющей стали, будь то рост клеток, выход антител или качество антител, одноразовый реактор может достичь высокой степени сходства, и в то же время он может значительно снизить стоимость производства и сократить время. производственный цикл.
Благодаря быстрому развитию технологий конструирования клеточных линий и технологий разработки сред плотность клеток и выход антител значительно улучшились, что создает серьезные проблемы для крупномасштабных клеточных культур.
Быстрое распространение одноразовых реакторов оказало огромное влияние на традиционные реакторы из нержавеющей стали. Потому что одноразовые реакторы значительно повышают эксплуатационную гибкость и снижают риски загрязнения, сокращая объем CIP, SIP и связанных с ними работ по валидации. Если проблемы с выщелачиванием/осадом и масштабами производства удастся решить, можно будет заменить реакторы из нержавеющей стали и в будущем стать основными реакторами для производства антител. Кроме того, поскольку основная основа увеличения масштаба реактора по-прежнему основана на эмпирическом принципе увеличения масштаба, все еще существуют некоторые разногласия, такие как пригодность скорости острия в качестве принципа увеличения масштаба. Эти факторы, несомненно, увеличивают сложность и риск будущей индустриализации препаратов на основе антител.
