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 reactores de tanque de vidrio, reactores de acero inoxidable y reactores desechables.
(1) biorreactor de vidrio
En la actualidad, la mayoría de los reactores utilizados para el desarrollo de procesos y la investigación en el país y en el extranjero son principalmente tanques de vidrio. El biorreactor de tanque de vidrio tiene las características de configuración flexible, funciones potentes, operación simple y fácil actualización y expansión. Es un proyecto de investigación y desarrollo para el cultivo de células animales y la fermentación microbiana. La mejor opción para células animales, Escherichia coli, levaduras, hongos, células de insectos y cultivo de células vegetales.
(2) biorreactor de acero inoxidable
Hasta la fecha, casi todos los fármacos de anticuerpos aprobados por la FDA se producen en reactores de acero inoxidable. Debido al bajo rendimiento de los primeros anticuerpos, la escala de producción suele rondar los 10 000 L. Los reactores de acero inoxidable suelen incluir módulos CIP, módulos SIP, módulos de almacenamiento, etc., por lo que la conexión de la tubería es muy complicada y requiere muchos operadores. En caso de contaminación, es necesario comprobar y esterilizar todo el sistema. Al mismo tiempo, los reactores de acero inoxidable también enfrentan altos costos de operación e inversión inicial en equipos.
(3) biorreactor desechable
En los últimos años, los reactores de un solo uso han ocupado rápidamente los mercados nacionales y extranjeros con sus ventajas de no limpieza, no esterilización y operación flexible. Los preparados enzimáticos de Shire con el nombre comercial VPRIV® se producen en reactores de un solo uso y han sido aprobados por la EMA para su comercialización. En comparación con el reactor de acero inoxidable tradicional, ya sea el crecimiento celular, la producción de anticuerpos o la calidad de los anticuerpos, el reactor de un solo uso puede lograr un alto grado de similitud y, al mismo tiempo, puede reducir significativamente el costo de producción y acortar el tiempo. ciclo productivo.
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 reactores de un solo uso ha tenido un gran impacto en los reactores tradicionales de acero inoxidable. Porque los reactores de un solo uso aumentan significativamente la flexibilidad operativa y reducen los riesgos de contaminación al tiempo que reducen la mayor parte del trabajo de CIP, SIP y validación relacionada. Si los lixiviados/precipitados y los problemas de escala de producción se pueden resolver bien, será posible reemplazar los reactores de acero inoxidable y convertirse en los principales reactores para la producción de anticuerpos en el futuro. Además, debido a que la base principal del aumento de escala del reactor todavía se basa en el principio de aumento de escala empírico, y todavía existen algunas controversias, como la idoneidad de la velocidad de la punta como principio de aumento de escala. Estos factores, sin duda, aumentan la dificultad y el riesgo de la futura industrialización de los fármacos de anticuerpos.