Преглед на продукта
CELLIPOWER06 е биореактор от кошничест тип, специално предназначен за култивиране на адхерентни клетки върху носители във формата на листове (влакнести дискове). Чрез задържане на клетките вътре във влакнестите дискови носители системата минимизира до най-голяма степен механичното напрежение и уврежданията, причинени от мехурчета. Тя е подходяща за адхерентно култивиране на животински и насекомни клетки, особено за промишлено производство в големи мащаби на вирусни ваксини, рекомбинантни протеини и вирусни вектори. Системата е успешно приложена в промишлен мащаб от 400 L за култивиране на клетки Vero, MDCK и CHO.
Основни технически предимства
Конструкция с фиксирано легло от листов тип
Използва матрици с висока плътност за растеж с пчелна-кошерна структура (например дискове Fibra-Cel® или носители DISKS), които осигуряват изключително голяма специфична повърхност (около 1200 cm²/g). Това позволява на клетките да растат като монослоеве вътре в структурата на носителя, значително подобрявайки клетъчната плътност и ефективността на култивирането.
Минимизирано механично напрежение от срязване
Конструкцията на биореактора с фиксирано легло от кошничест тип осигурява носителите вътре в него, напълно предотвратявайки контакт между клетките и импелера. Напрежението от срязване се намалява до минимум, а жизнеспособността на клетките надвишава 95 %. Особено подходящ за клетки, чувствителни към срязване, като Vero, MDCK и CHO.
Висока клетъчна плътност и стабилност
Клетките се прикрепват здраво в матрицата на носителя и по-малко вероятно е да се отделят, което позволява дълготрайно стабилно култивиране (>7 дни). Това значително подобрява добива от продукта и намалява нивата на ДНК на домакинските клетки в получената суровина.
Валидирано за индустриален мащаб
Успешно приложено при производството на ваксини и рекомбинантни протеини с обем 400 л, включително ваксина срещу бяс за култури от клетки Vero, производство на еритропоетин (EPO) с клетки CHO и ваксина срещу птичи грип за култури от клетки MDCK.
Модулно инженерно проектиране
Поддържа онлайн почистване и стерилизация чрез CIP/SIP, опционални автоматични системи за зареждане/изваждане на носители и мониторинг на студените точки по време на стерилизация, за да се изпълняват изискванията на GMP.
Възможност за дистанционно наблюдение
Пълна интеграция с системи SCADA за записване на данни в реално време и дистанционно управление, което гарантира последователност на процеса при множество партиди и производствени обекти.
Производство на вирусни ваксини
Клетки Vero: ваксина срещу бяс, инактивирана полиомиелитна ваксина (IPV), ваксина срещу епидемичен диарей при свине, ваксина срещу хеморагична треска с бъбречен синдром, ваксина срещу класическа свинска чума
Клетки MDCK: ваксина срещу птичи грип
Клетки BSR: ветеринарна ваксина срещу бяс
Диплоидни клетки: човешка ваксина срещу бяс (от диплоиден произход)
Експресия на рекомбинантни протеини
Клетки CHO: Еритропоетин (EPO)
Клетки Vero: Други рекомбинантни протеини
Непрекъсната перфузионна култура
Поддържа непрекъсната перфузия до 35 дни със стабилна клетъчна плътност и ниски нива на остатъчен ДНК от домакинските клетки.
Мащабиране и производство
Подходящ за пълно мащабно валидиране от лабораторно до промишлено производство, включително подготовката на проби в пилотен мащаб и търговско производство в голям мащаб.
Технически спецификации
Работен обем
20–400 L
Тип носач
Носители от полиестерни фибри във формата на дискове (достъпни с различни размери на порите и дебелина)
Препоръчително натоварване на носителя
30 g/L
Контрол на разбъркването
50–300 об/мин, магнитно задвижване
Контрол на разтворения кислород (DO)
0–100 %, ±1 % (чрез контролер на масовия разход за смесване на газове)
Контрол на температурата
5–65 °C, ±0,1 °C
Разтворен кислород (DO)
40 %, ±2 %, поддържа смесване на O₂/N₂/въздух
контрол на pH
2–12, ±0,01, оснащено с автоматична система за подаване на алкал и CO₂
Система за аерация
Дълбоко разпръскване, 0,3–2 vvm
Система за хранене
4 контролера, всеки от които поддържа до 6 високоточни перисталтични помпи
Максимална плътност на клетките
До 4,5 × 10⁷ клетки/мл
Метод за стерилизация
Стерилизация на място (SIP)
Материал
неръждаема стомана марка 316L (съответстваща на USP Клас VI)
Сертификати
FDA 21 CFR Част 11, GMP
Контролна система
Разпределена архитектура с многостепенна система за управление на достъпа на потребителите и функционалност за проследяване на аудита
Успешни случаи от практика
Вакцина срещу бяс за възрастни клетки Vero
На мащаб 400 л постигната жизнеспособност на клетките над 98 % и вирусен титър от 1,2 × 10⁶ FFU/мл.
Производство на еритропоетин (EPO) с клетки CHO
Постигнато стабилно производство в продължение на 35 дни при непрекъснат режим на перфузия с консистентност на гликозилирането над 90 %.
Ваксина срещу птичи грип за култура от клетки MDCK
На мащаб 400 L постигнати са добиви от 5 × 10⁸ TCID₅₀/мл при остатъчна ДНК на домакинските клетки <10 pg/мл.
Диплоидна ваксина срещу бяс
Постигнато е производство на високочиста ваксина с ниско съдържание на остатъчна ДНК на домакинските клетки, подпомогнато от листовидни носители.
Техническо допълнение
Работен принцип на биореактора с листовиден носител (файбър-диск)
Биореакторът с листовиден носител (известен също като кошничест биореактор) имобилизира клетките във високоплътни растежни матрици с пчелно-кошерна структура, като например дискове Fibra-Cel® или носители DISKS. Това осигурява статична среда за растеж, подобна на културата в ролер-бутилки, като в същото време преодолява ограниченията при мащабиране на традиционните ролер-системи.
Тези носители са изработени от полиестърно влакно и полипропилен, с еднослоен дебелина от приблизително 0,44 мм и размер на порите от около 15 μm. Благодарение на много високата специфична повърхност (около 1200 cm²/g) те подпомагат растежа на клетките в единичен слой в матрицата на носителя. По време на култивиране носителите се закрепват в кошничестата конструкция вътре в реактора, като се предотвратява директният контакт между клетките и импелера, което минимизира срязващото напрежение и осигурява жизнеспособност на клетките над 95%.
Стратегия за мащабиране
Стратегията за мащабиране се различава значително от тази при конвенционалните реактори с разбъркване:
Конструкция с фиксирана насипна сърцевина
Натоварването с носители остава постоянно, за да се осигури равномерно разпределение на клетките в матрицата.
Оптимизация на разбъркването с ниско срязващо напрежение
По време на промишленото мащабиране скоростта на разбъркване се коригира според типа и плътността на носителите, обикновено поддържана в диапазона 50–150 об/мин, за да се предотврати прекомерното разбъркване.
Оптимизация на аерацията
Използва се дълбоко микропузырно разпръскване, за да се избегне директният удар на мехурчетата върху носителите и да се осигури равномерно разпределение на разтворения кислород.
Непрекъсната перфузионна поддръжка
Кошничестият фиксиран слой задържа клетките и носителите, което позволява стабилна непрекъсната култура до 35 дни и значително подобрява добива на продукта.
Модулен дизайн
Поддържа линейно мащабиране от лабораторно до промишлено производство, като запазва постоянни хидродинамични и масови преносни характеристики.
Преимущества на процеса
Минимизирано механично напрежение от срязване
Конструкцията на носителите във вид на фиксиран слой напълно изолира клетките от импелера, което ги прави идеални за клетки, чувствителни към смачкване, като Vero, MDCK и CHO.
Висока клетъчна плътност и стабилност
Клетките, вградени в носителите, по-малко вероятно се отделят, което позволява дълготрайна стабилна култура (>7 дни) и значително по-високи добиви.
Контрол на ДНК на домакинските клетки
Механизмът за имобилизиране на клетките чрез носители намалява отделянето на клетки и понижава остатъчното количество ДНК на домакинските клетки в получената суровина, като отговаря на изискванията на Световната здравна организация (СЗО) и Китайската фармакопея от ≤100 pg/доза за ваксинни продукти.
Гъвкавост на процеса
Поддържа пакетен, полу-пакетен и непрекъснат перфузионен режим, особено подходящ за производство на вирусни вектори и секретирани протеини.
Индустриална валидация
Успешно валидирано на мащаб 400 L за множество продукти, включително ЕПО, получен от клетки CHO, ваксина срещу бяс от клетки Vero и ваксина срещу птичи грип от клетки MDCK.
Предварителна обработка и процедура за използване на носители
Навлажняване на носителите
Пълно потапяне на дисковидните фиброзни носители в инжекционна вода (WFI) или очистена вода, докато напълно се навлажнят.
pH уравновесяване
Изплакване с очистена вода, докато pH стойността стане близка до тази на очистената вода.
Стерилизиране
Зареждане на носителите в биореактора, добавяне на разтвор PBS и стерилизация при висока температура в продължение на 30 минути.
Тестване за стерилност
След охлаждане изцедете разтвора PBS и напълнете с културна среда за стерилностно изпитание в продължение на 48 часа.
Инокулация на клетки
Типичната плътност на инокулация е 3–5 × 10⁵ клетки/мл. Избистрянето на средата може да се наблюдава приблизително 30 минути след инокулацията.
Нормална култура
Преход към стандартни условия за култивиране за размножаване на клетките и производство на целевия продукт.
Перспективи за промишлено приложение Производство на ваксини
Задоволява глобалното търсене на висококачествени и икономически ефективни ваксини, включително ваксини срещу бяс, инактивиран полиомиелитен вирус (IPV) и птичи грип.
Експресия на рекомбинантни протеини
Особено подходяща за производство на рекомбинантни протеини с висока стойност, експресирани в клетки CHO, като например еритропоетин (EPO).
Производство на вирусни вектори
Поддържа мащабно производство на AAV, аденовируси и други вирусни вектори за приложения в генната терапия.
Терапия с клетки
Приложима за размножаване на терапевтични клетки, като мезенхимни стволови клетки (MSC), и подпомага напредъка в областта на регенеративната медицина.
Непрекъснато производство
Възможност за непрекъснати перфузионни процеси, които значително подобряват продуктивността и качеството на продукта, като едновременно намаляват производствените разходи.
