Que la tecnología de cultivo de células animales se pueda industrializar y comercializar a gran escala depende de si se puede diseñar un biorreactor adecuado. Debido a la gran diferencia entre las células animales y las células microbianas, los reactores microbianos tradicionales obviamente no son adecuados para el cultivo a gran escala de células animales. En primer lugar, debe quedar satisfecho que, en condiciones de baja fuerza de cizallamiento y buena mezcla, se puede proporcionar suficiente oxígeno para el crecimiento celular y la síntesis celular de productos.
Entonces, ¿cuáles son los tipos de biorreactores comúnmente utilizados en el laboratorio? Según el material del reactor, se pueden dividir en biorreactores de vidrio, biorreactores de acero inoxidable y biorreactores desechables.
(1) biorreactores de vidrio
En la actualidad, la mayoría de los reactores utilizados para la investigación de desarrollo de procesos en el país y en el extranjero son principalmente reactores de tanque de vidrio. Los biorreactores de vidrio tienen las características de configuración flexible, funciones potentes, operación simple y fácil actualización y expansión. Es la mejor opción para proyectos de investigación y desarrollo de cultivos de células animales y fermentación microbiana, y se puede utilizar para cultivos de células animales, Escherichia coli, levaduras, hongos, células de insectos y células vegetales, etc.
(2) biorreactores de acero inoxidable
Hasta la fecha, casi todos los fármacos de anticuerpos aprobados por la FDA se producen en reactores de acero inoxidable. Los biorreactores de acero inoxidable generalmente involucran módulos CIP, módulos SIP, módulos de almacenamiento, etc. Por lo tanto, la conexión de la tubería es muy complicada y los requisitos para los operadores son relativamente altos. En caso de contaminación, es necesario comprobar y esterilizar todo el sistema. Al mismo tiempo, los biorreactores de acero inoxidable también enfrentan altos costos de operación e inversión inicial en equipos.
(3) biorreactores desechables
En los últimos años, los reactores de un solo uso han ocupado rápidamente el mercado con sus ventajas de no limpieza, no esterilización y operación flexible. Los preparados enzimáticos de Shire se producen en biorreactores de un solo uso y han sido aprobados por la EMA para su comercialización. En comparación con los biorreactores de acero inoxidable tradicionales, se puede lograr una gran similitud con los biorreactores de un solo uso en términos de crecimiento celular, producción de anticuerpos y calidad de los anticuerpos. Al mismo tiempo, también puede reducir significativamente el costo de producción y acortar el ciclo de producción.
Con el rápido desarrollo de la tecnología de construcción de líneas celulares y la tecnología de desarrollo de medios, la densidad celular y el rendimiento de anticuerpos han mejorado mucho, lo que plantea graves desafíos para el cultivo celular a gran escala.
El rápido aumento de los biorreactores de un solo uso ha tenido un gran impacto en los reactores tradicionales de acero inoxidable. Porque los biorreactores de un solo uso aumentan significativamente la flexibilidad operativa y reducen los riesgos de contaminación al tiempo que reducen la mayor parte de los esfuerzos de validación CIP, SIP y relacionados. Si los lixiviados/precipitados y los problemas de escala de producción pueden resolverse bien, será posible reemplazar los reactores de acero inoxidable y convertirse en los principales biorreactores para la producción de anticuerpos en el futuro.