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一次性生物反应器在实验室规模化培养动物细胞中的应用
作者: 苏州阿尔法生物 编辑: 阿尔法 来源: 阿尔法生物 发布日期: 2022.03.01
信息摘要:
 充足的氧气供应对于细胞周期中所有能量消耗过程的正常运行至关重要。一次性生物反应器在实验室规模化培养动物细胞中的应用主要表现在细胞培养过程中…

     充足的氧气供应对于细胞周期中所有能量消耗过程的正常运行至关重要。一次性生物反应在实验室规模化培养动物细胞中的应用主要表现在细胞培养过程中的有效通气是实现高细胞密度和高产品浓度的一项要求。一次性生物反应器可确保在1 升规模的动物细胞培养过程中提供充分的氧气供应和高生产率。 

一次性生物反应器培养系统

     在受控培养系统中,例如常见的搅拌罐生物反应器,气体供应自动化控制。通过调整搅拌、充气速率和/或氧饱和度的特殊控制级联用于规避氧气限制。然而,这种控制在普通的实验室细胞培养设备中是不可用的,这些设备主要由易于使用和低成本的设备组成。这些设备中的大多数是表面充气的,因此受到水平液面的限制。这通常会导致氧气供应受限;例如,使用传统的旋转瓶无法实现最佳细胞密度和产品浓度。  一次性生物反应 是一种一次性的独立培养装置,它是为快速细胞培养而开发的,通过确保充足的氧气供应而无需使用复杂的设备和高搅拌速率。它易于使用,可实现具有成本效益的实验室规模细胞培养,建议的工作体积为 1 升。

    一次性生物反应器的主要特点是集成的膜曝气和搅拌系统,可在细胞培养过程中实现气体传输。中空纤维膜缠绕在搅拌棒上,搅拌棒在尖端包含铁芯。搅拌是通过磁力驱动单元实现的。隔膜泵补充了设置;它将环境空气通过无菌过滤器送入中空纤维膜。在工作条件下,氧气和二氧化碳从中空纤维膜扩散到细胞悬浮液中。中空纤维的多重缠绕代表了(活性)曝气表面的巨大增加。因此,氧气不会限制细胞生长,与传统的转瓶相比,它的生产能力会更强。如果需要特殊气体,该组件可以放置在培养箱中(例如 CO 2培养箱)。

生物反应器

     一次性生物反应器是完全预组装的。一个特殊的取样系统可以进行无菌取样。此外,通过使用 Luer 锁连接器封闭的备用端口,可以在培养的任何时候喂食。培养瓶本身(总体积,1升)与标准转子兼容,即细胞悬液可以在培养瓶中离心。如果一次性生物反应器的内容物打算用作大型生物反应器的种子,则培养液可以直接从生物反应器中转移——例如,通过蠕动泵进行泵送传递。

细胞生产能力测试

通过一次性生物反应器中培养草地贪夜蛾Sf9 细胞和中国仓鼠卵巢 (CHO) 细胞。进行生物反应器细胞培养能力的测试验证。

SF9细胞的培养测试

Sf9培养研究是在 Sf-900 III 培养基(无血清)中于 27 °C 的培养箱中培养 Sf9 细胞(未转染),将搅拌速率调整为 75 rpm。 0.1 vvm(气体体积/液体体积/分钟;放气速率通过使用培养箱的转子流量计系统调节)。起始细胞密度为2×10 6 个活细胞/ml。

接种后第4天达到1.66×10 7 个细胞/ml的最大活细胞数。在相同条件下在传统转瓶中培养导致细胞密度为 4-5 × 10 6 个活细胞/ml

细胞培养

(上图为:在 27 °C、75 rpm 和 0.1 vvm 的 Sf-900 III 培养基中批量培养 Sf9 细胞)

CHO细胞的培养测试

     通过使用CHO细胞培养基在 37 °C 的 CO 2培养箱中培养 CHO 细胞,CO 2饱和度为 5%。起始细胞密度为1×10 6 个活细胞/ml,搅拌器速度为60 rpm。在一次性生物反应器中培养 CHO 细胞,培养 3 天后最大活细胞数约为4 × 10 6 个细胞/ml,而在传统转瓶培养中达到的最大细胞密度为 <2 × 10 6活细胞/ml。在 一次性生物反应和传统的转瓶中,在 proCHO5 培养基中以 37 °C、60 rpm 的速度分批培养 CHO 细胞,通过膜泵进行通气,并在 5% CO 2饱和度下进行。在一次性生物反应器中培养 Sf9 细胞产生的最大活细胞数比在表面曝气操作的传统旋转瓶中生长的细胞高 > 3 倍。在一次性生物反应器中培养 CHO 细胞时,可以观察到活细胞数量比在转瓶中增加了约两倍。

      在其他研究中,一次性生物反应器用于培养鼠杂交瘤细胞。在这些研究中均达到了 3.16 × 10 6 个活细胞/ml 的最大细胞密度,这比传统的转瓶 高约2.25 倍。通过这些实验数据表明,与传统的旋转瓶细胞培养相比,一次性生物反应器均提供了较高的细胞密度,实现了不同类型的细胞规模化扩增的新模式。

CHO细胞培养

         苏州阿尔法生物实验器材有限公司十三年专注于生物反应器,一次性生物反应器、发酵罐、PCR仪、凝胶成像、移液器等实验室仪器设备,生物反应器采用进口零部件,三重防污染密封设计工艺,有2L/5L/15L/75L/150L/200L等多种规格可以供选择,另外支持特殊定制已适应不同类型的客户,具有价廉质优、售后有保障基本实现了进口生物反应的国产化替代。咨询电话0512-62956104.

 

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