Det finns flera typer av jäsare/bioreaktorer som vanligtvis används för djurcellskultur. Här är en uppdelning med tillhörande utmaningar:
1. Rörda tankreaktorer (STR):
* Beskrivning: Traditionella, mångsidiga bioreaktorer med ett impeller för blandning och omrörning.
* Fördelar: Väl etablerad teknik, bra blandning, kan hantera höga celltätheter.
* Utmaningar för djurcellskultur:
* skjuvspänning: Impeller kan orsaka betydande skjuvspänning och skada känsliga djurceller.
* syreöverföring: Lägre syreöverföringshastigheter jämfört med mikrobiella kulturer på grund av högre viskositet.
* cellfästning: Svårt att upprätthålla cellfästning för förankringsberoende cellinjer.
2. Luftlyftreaktorer:
* Beskrivning: Använd gasbubblor för att blanda och luftas kulturen och minimera skjuvspänningen.
* Fördelar: Lägre skjuvspänning, effektiv syreöverföring.
* Utmaningar för djurcellskultur:
* blandning: Kan vara mindre effektiv i blandning jämfört med STR.
* cellfördelning: Ojämn cellfördelning genom reaktorn.
* skala-up: Skalning kan vara svår på grund av de komplexa gas-vätskeflödesmönstren.
3. Packade bäddreaktorer:
* Beskrivning: Celler odlas på ett fast stöd, vilket ger en hög ytarea för fästning och tillväxt.
* Fördelar: Höga celldensiteter, minskad skjuvspänning.
* Utmaningar för djurcellskultur:
* Massöverföring: Begränsad massöverföring av näringsämnen och syre till den packade bädden.
* sterilisering: Svårt att sterilisera det packade sängmaterialet.
* skala-up: Utmanande att skala upp på grund av de komplexa flödesmönstren och förpackningstätheten.
4. Fluidiserade bäddsreaktorer:
* Beskrivning: Celler odlas på små, sfäriska partiklar som är suspenderade i en fluidiserad bädd.
* Fördelar: Höga celltätheter, god syreöverföring.
* Utmaningar för djurcellskultur:
* cellfästning: Kanske inte är lämplig för förankringsberoende cellinjer.
* Partikelstorlek: Kräver noggrant kontrollerad partikelstorlek för att säkerställa korrekt fluidisering.
* skala-up: Skalning kan vara utmanande på grund av det komplexa hydrodynamiska beteendet.
5. Engångsbioreaktorer (engångssystem):
* Beskrivning: Förstersiliserade och förpackade bioreaktorer för engångsapplikationer, eliminerar rengörings- och steriliseringscykler.
* Fördelar: Bekväm, steril, minskad risk för förorening, lätt skalbar.
* Utmaningar för djurcellskultur:
* Kostnad: Kan vara dyrare än återanvändbara bioreaktorer.
* Materialkompatibilitet: Inte alla material är kompatibla med djurceller.
* Prestanda: Kan ha något lägre prestanda jämfört med traditionella bioreaktorer.
Utmaningar som är specifika för djurcellskultur jämfört med mikrobiell kultur:
* Känslighet: Djurceller är mycket mer känsliga för miljöfaktorer som skjuvspänning, pH och syrenivåer.
* Tillväxtkrav: Djurceller kräver mer komplexa media och tillväxtfaktorer jämfört med mikrober.
* cellfästning: Många djurceller kräver fästning till en yta för tillväxt, vilket ger komplexitet till bioreaktordesign.
* Högre viskositet: Djurcellkulturer är vanligtvis mer viskösa, vilket gör blandning och syreöverföring mer utmanande.
Att välja rätt bioreaktor:
Valet av den bästa bioreaktorn för djurcellskultur beror på den specifika cellinjen, önskad celltäthet, produktionsskala och tillgängliga resurser. Det är avgörande att överväga de potentiella utmaningarna och välja bioreaktorn som bäst uppfyller kraven i den specifika applikationen.
