خلاصه ی محصول
CELLIPOWER06 یک بیوراکتور نوع سبدی است که بهطور خاص برای کشت سلولهای چسبنده با پشتیبانی از حاملهای صفحهای (دیسکهای الیافی) طراحی شده است. با نگهداشتن سلولها درون حاملهای دیسکالیافی، این سیستم بیشترین حد ممکن از تنش برشی و آسیب ناشی از حبابها را کاهش میدهد. این سیستم برای کشت چسبنده سلولهای جانوری و حشرهای مناسب است و بهویژه در تولید مقیاسبالای واکسنهای ویروسی، پروتئینهای بازترکیب و وکتورهای ویروسی کاربرد دارد. این سیستم با موفقیت در مقیاس صنعتی ۴۰۰ لیتری برای کشت سلولهای Vero، MDCK و CHO مورد استفاده قرار گرفته است.
مزایای فنی اصلی
طراحی بستر ثابت صفحهای
از ماتریسهای رشد با تراکم بالا با ساختار کندویی (مانند دیسکهای Fibra-Cel® یا حاملهای DISKS) استفاده میکند که سطح ویژه بسیار بالایی (تقریباً ۱۲۰۰ سانتیمتر مربع بر گرم) فراهم میآورد. این امر امکان رشد سلولها بهصورت لایههای تکی درون ساختار حامل را فراهم میسازد و بهطور قابلتوجهی چگالی سلولی و کارایی کشت را بهبود میبخشد.
کاهش حداقلی تنش برشی
طراحی بستر ثابت از نوع سبدی، حاملها را درون بیوراکتور محکم نگه میدارد و تماس سلولها با پروانه را بهطور کامل جلوگیری میکند. تنش برشی به حداقل ممکن کاهش یافته و زندهمانی سلولها از ۹۵٪ فراتر میرود. این سیستم بهویژه برای سلولهای حساس به تنش برشی مانند Vero، MDCK و CHO مناسب است.
چگالی و پایداری بالای سلولی
سلولها بهمحکمی درون ماتریس حامل متصل میشوند و احتمال جداشدن آنها کم است؛ بنابراین امکان کشت پایدار بلندمدت (>۷ روز) فراهم میشود. این امر نهتنها بازده محصول را بهطور قابلتوجهی افزایش میدهد، بلکه سطح DNA سلول میزبان را در محصول نهایی کاهش میدهد.
تأییدشده در مقیاس صنعتی
با موفقیت در تولید واکسنها و پروتئینهای ریکامبینان با حجم ۴۰۰ لیتر استفاده شده است، از جمله واکسن رابیس سلولهای ورو، تولید EPO در سلولهای CHO و واکسن آنفلوانزای پرندگان در سلولهای MDCK.
طراحی مهندسی ماژولار
پشتیبانی از تمیزکردن و استریلسازی آنلاین (CIP/SIP)، سیستمهای بارگیری/تخلیه خودکار حامل اختیاری و نظارت بر نقطه سرد استریلسازی بهمنظور رعایت الزامات GMP.
قابلیت نظارت از راه دور
کاملاً با سیستمهای SCADA ادغام شده تا ثبت دادههای بلادرنگ و کنترل از راه دور را فراهم کند و از اینرو ثبات فرآیند را در دفعات تولید متعدد و در مراکز تولید مختلف تضمین میکند.
تولید واکسنهای ویروسی
سلولهای ورو: واکسن رابیس، واکسن پولیو غیرفعال (IPV)، واکسن اسهال وبایی خوکی، واکسن تب هموراژیک با سندرم کلیوی، واکسن تب همستر کلاسیک
سلولهای MDCK: واکسن آنفلوانزای پرندگان
سلولهای BSR: واکسن دامی رابیس
سلولهای دیپلوئید: واکسن انسانی رابیس (منشأ دیپلوئید)
بیان پروتئینهای ریکامبینان
سلولهای CHO: اریتروپوئتین (EPO)
سلولهای Vero: سایر پروتئینهای ترکیبی
کشت پرفوزیون مداوم
پشتیبانی از پرفوزیون مداوم تا ۳۵ روز با تراکم سلولی پایدار و سطوح پایین DNA سلولهای میزبان باقیمانده.
افزایش مقیاس و تولید
مناسب برای اعتبارسنجی کامل از آزمایشگاه تا تولید صنعتی، از جمله آمادهسازی نمونههای مقیاس نیمهصنعتی و تولید تجاری مقیاس بزرگ.
مشخصات فنی
حجم کاری
۲۰–۴۰۰ لیتر
نوع حامل
حاملهای دیسکی از جنس الیاف پلیاستر (در اندازههای مختلف منافذ و ضخامتها موجود است)
بارگذاری توصیهشده برای حامل
۳۰ گرم بر لیتر
کنترل همزدن
۵۰ تا ۳۰۰ دور در دقیقه، با محرک مغناطیسی
کنترل اکسیژن محلول (DO)
۰ تا ۱۰۰٪، ±۱٪ (از طریق میکسر گاز با کنترلکننده جریان جرمی)
کنترل دما
۵ تا ۶۵ درجه سانتیگراد، ±۰٫۱ درجه سانتیگراد
اکسیژن محلول (DO)
۴۰٪، ±۲٪، قابلیت پشتیبانی از اختلاط اکسیژن/نیتروژن/هوا
کنترل pH
۲ تا ۱۲، ±۰٫۰۱، مجهز به سیستم تغذیه خودکار باز و دیاکسید کربن
سیستم هوادهی
هوادهی عمیق، ۰٫۳ تا ۲ حجم گاز در حجم مایع در دقیقه (vvm)
سیستم تغذیه
۴ کنترلکننده، هر کدام تا ۶ پمپ پریستالتیک با دقت بالا را پشتیبانی میکنند
بیشینه چگالی سلولی
تا ۴٫۵ × ۱۰⁷ سلول در میلیلیتر
روش استریل کردن
استریلسازی در محل (SIP)
متریال
فولاد ضدزنگ ۳۱۶L (مطابق با استاندارد USP کلاس VI)
گواهیها
مقررات FDA بخش ۲۱ CFR قسمت ۱۱ و GMP
سیستم کنترل
معماری توزیعشده با مدیریت دسترسی کاربران در چند سطح و قابلیت ردیابی تاریخچه عملیات (Audit Trail)
مطالعات موردی موفق
واکسن رابیس سلولهای ورو
در مقیاس ۴۰۰ لیتر، زندهمانی سلولی بیش از ۹۸٪ و تیتر ویروسی ۱٫۲ × ۱۰⁶ FFU در میلیلیتر بهدست آمد.
تولید EPO توسط سلولهای CHO
دستیابی به تولید پایدار در حالت پرفوزیون مداوم به مدت ۳۵ روز، با سازگانگلیکوزیلاسیون بیش از ۹۰ درصد.
واکسن آنفلوانزای پرندگان سلولهای MDCK
در مقیاس ۴۰۰ لیتر، بازدهی ۵ × ۱۰⁸ TCID₅₀/میلیلیتر و DNA سلول میزبان باقیمانده کمتر از ۱۰ پیکوگرم/میلیلیتر حاصل شد.
واکسن رابیس سلولهای دیپلوئید
تولید واکسن با خلوص بالا و باقیماندن کم DNA سلول میزبان، با پشتیبانی از حاملهای صفحهای.
مکمل فنی
اصل کار بیوراکتور حامل صفحهای (دیسک الیافی)
بیوراکتور حامل صفحهای (که بهصورت جعبهای نیز شناخته میشود) سلولها را درون ماتریسهای رشد با تراکم بالا با ساختار کندویی — مانند دیسکهای Fibra-Cel® یا حاملهای DISKS — ثابت میکند. این امر محیطی ایستا برای رشد سلولها فراهم میکند که از نظر ویژگیها مشابه کشت در شیشههای غلتان است، اما محدودیتهای مقیاسپذیری سیستمهای غلتان سنتی را برطرف میکند.
این حاملها از الیاف پلیاستر و پلیپروپیلن ساخته شدهاند و ضخامت تکلایهای حدود ۰٫۴۴ میلیمتر و اندازه منافذی حدود ۱۵ میکرومتر دارند. با داشتن سطح ویژه بسیار بالا (حدود ۱۲۰۰ سانتیمتر مربع بر گرم)، این حاملها رشد تکلایهای سلولها را درون ماتریس حامل فراهم میکنند. در طول کشت، حاملها در ساختار سبدی داخل راکتور ثابت نگه داشته میشوند تا تماس مستقیم سلولها با همزن جلوگیری شود؛ این امر باعث کاهش تنش برشی و دستیابی به زندهماندن سلولها بیش از ۹۵٪ میشود.
استراتژی مقیاسبندی
استراتژی مقیاسبندی بهطور قابلتوجهی با راکتورهای مخلوطکننده معمولی متفاوت است:
طراحی ساختاری بستر ثابت
بارگذاری حاملها ثابت باقی میماند تا توزیع یکنواخت سلولها درون ماتریس تضمین شود.
بهینهسازی همزدن با تنش برشی کم
در مقیاسبندی صنعتی، سرعت همزدن بر اساس نوع و چگالی حامل تنظیم میشود و معمولاً در محدوده ۵۰ تا ۱۵۰ دور در دقیقه نگه داشته میشود تا از اختلال بیش از حد جلوگیری شود.
بهینهسازی هوادهی
از تزریق عمیق حبابهای ریز برای جلوگیری از برخورد مستقیم حبابها با حاملها و اطمینان از توزیع یکنواخت اکسیژن محلول استفاده میشود.
پشتیبانی از پرفوزیون مداوم
بستر ثابت از نوع سبدی، سلولها و حاملها را نگه میدارد و امکان کشت مداوم پایدار را تا ۳۵ روز فراهم میسازد و بهطور قابلتوجهی بازده محصول را افزایش میدهد.
طراحی مدولار
قابلیت مقیاسبندی خطی از آزمایشگاهی تا تولید صنعتی را فراهم میکند، در حالی که ویژگیهای هیدرودینامیکی و انتقال جرم بهصورت یکنواخت حفظ میشوند.
مزایای فرآیند
کاهش حداقلی تنش برشی
طراحی حامل صفحهای بستر ثابت، سلولها را بهطور کامل از پرههای همزن جدا میکند و بنابراین برای سلولهای حساس به برش مانند Vero، MDCK و CHO ایدهآل است.
چگالی و پایداری بالای سلولی
سلولهای درون حاملها جاسازیشدهاند و احتمال جدا شدن آنها کمتر است؛ این امر امکان کشت پایدار بلندمدت (>۷ روز) را فراهم میسازد و بازده را بهطور قابلتوجهی افزایش میدهد.
کنترل DNA سلول میزبان
مکانیسم ایمنسازی سلولی مبتنی بر حامل، ریزش سلولی را کاهش داده و میزان DNA باقیماندهٔ سلول میزبان در محصول نهایی را پایین میآورد؛ این مقدار مطابق با الزامات سازمان جهانی بهداشت (WHO) و فارماکوپه چین، برای محصولات واکسن باید ≤۱۰۰ پیکوگرم در دُز باشد.
انعطافپذیری فرآیند
پشتیبانی از حالتهای دستهای، تغذیهشده-دستهای و پرفوزیون مداوم، بهویژه برای تولید بردارهای ویروسی و پروتئینهای ترشحی مناسب است.
تأیید صنعتی
با موفقیت در مقیاس ۴۰۰ لیتر برای چندین محصول، از جمله EPO حاصل از سلولهای CHO، واکسن رابیس حاصل از سلولهای Vero و واکسن آنفلوانزای پرندگان حاصل از سلولهای MDCK، تأیید شده است.
پیشدرمانی و روش استفاده از حاملها
خیساندن حاملها
حاملهای دیسکی فیبری را کاملاً در آب تزریقی (WFI) یا آب خالصشده فرو ببرید تا کاملاً مرطوب شوند.
تعادلسازی pH
با آب خالصشده شستشو دهید تا pH به مقدار نزدیک به pH آب خالصشده برسد.
استریلیزه کردن
حاملها را در بیوراکتور قرار داده، محلول PBS اضافه کنید و به مدت ۳۰ دقیقه در دمای بالا استریل نمایید.
آزمون استریلیته
پس از خنکشدن، PBS را تخلیه کرده و محیط کشت را برای آزمون استریلیته به مدت ۴۸ ساعت اضافه نمایید.
کشت سلولی
چگالی معمول کشت ۳ تا ۵ × ۱۰⁵ سلول در میلیلیتر است. شفافشدن محیط کشت حدود ۳۰ دقیقه پس از کشت قابل مشاهده است.
کشت عادی
انتقال به شرایط استاندارد کشت برای گسترش سلولی و تولید محصول هدف.
چشمانداز کاربردهای صنعتی تولید واکسن
پاسخگوی تقاضای جهانی برای واکسنهای باکیفیت و مقرونبهصرفه، از جمله واکسنهای نیشزنی، واکسن پلیومیلیت ایناکتیو (IPV) و واکسن آنفلوانزای مرغی است.
بیان پروتئینهای ریکامبینان
بهویژه برای پروتئینهای ریکامبینان با ارزش بالا که توسط سلولهای CHO بیان میشوند، مانند اریتروپوئتین (EPO)، مناسب است.
تولید بردارهای ویروسی
از تولید انبوه بردارهای ویروسی از جمله AAV، آدنوویروس و سایر بردارهای ویروسی برای کاربردهای درمان ژنی پشتیبانی میکند.
درمان سلولی
قابل اعمال برای گسترش سلولهای درمانی مانند سلولهای بنیادی مزانشیمی (MSCs)، که به پیشرفتهای حوزه پزشکی بازسازیکننده کمک میکند.
تولید پیوسته
امکان اجرای فرآیندهای پرفیوژن پیوسته را فراهم میکند که بهطور قابلتوجهی بهرهوری و کیفیت محصول را افزایش داده و هزینههای تولید را کاهش میدهد.
