Tuotteen yleiskatsaus
CELLIPOWER06 on kori-tyyppinen bioreaktori, joka on suunniteltu erityisesti kiinnittyvien solujen kasvatukseen levytyyppisten kantajien (kuitulevyjen) avulla. Solujen säilyttäminen kuitulevyjen kantajissa vähentää järjestelmän aiheuttamaa leikkausjännitystä ja kuplia aiheuttamaa vahinkoa mahdollisimman paljon. Se soveltuu kiinnittyvän kasvatuksen tekemiseen eläin- ja hyönteissoluille, erityisesti virustautirokotteiden, rekombinanttisten proteiinien ja virustekijöiden teollisuuskokoisessa tuotannossa. Järjestelmää on käytetty onnistuneesti 400 litran teollisuuskokoisessa mittakaavassa Vero-, MDCK- ja CHO-solukasvatuksissa.
Ytimessä olevat tekniset edut
Levytyyppinen kiinteä sänky -rakenne
Hyödyntää hunajakennorakenteisia, korkean tiukkuuden kasvumatriiseja (kuten Fibra-Cel®-levyjä tai DISKS-kantajia), joilla on erinomainen erityispinta-ala (noin 1200 cm²/g). Tämä mahdollistaa solujen kasvun yksikerroksisina kantajarakenteen sisällä, mikä parantaa merkittävästi solutiukkuutta ja kulttuuritehokkuutta.
Minimoitu leikkausjännitys
Korirakenteinen kiinteän vuorteen perustuva suunnittelu pitää kantajat paikoillaan bioreaktorissa ja estää täysin solujen ja impellereiden kosketuksen. Leikkausjännitys vähentyy minimiin, ja solueloonjäävyys ylittää 95 %. Erityisen sopiva leikkausherkillisille soluille, kuten Vero-, MDCK- ja CHO-soluille.
Korkea solutiukkuus ja vakaus
Solut kiinnittyvät vahvasti kantajamatriisiin eivätkä irtoile helposti, mikä mahdollistaa pitkäaikaisen vakaan kulttuurin (> 7 päivää). Tämä parantaa merkittävästi tuotantotulosta ja vähentää isäntäsolun DNA-tasoja sadonkorjuussa.
Teollisen mittakaavan validointi
Onnistuneesti käytetty 400 litran rokote- ja rekombinanttiproteiinituotannossa, mukaan lukien Vero-solujen perustuva rabiesrokote, CHO-solujen perustuva EPO:n tuotanto ja MDCK-solujen perustuva lintuinfluenssarokote.
Modulaarinen insinöörisuunnittelu
Tukee verkossa tapahtuvaa CIP/SIP-puhdistusta ja sterilointia, valinnaisia automaattisia kantajien lataus-/purkujärjestelmiä sekä sterilointikylmän pisteen seurantaa GMP-vaatimusten täyttämiseksi.
Etävalvontamahdollisuus
Täysin integroitu SCADA-järjestelmiin reaaliaikaisen tiedon tallentamisen ja etäohjauksen varmistamiseksi, mikä takaa prosessin yhdenmukaisuuden useilla eräillä ja tuotantopaikoilla.
Virusrakokkeiden tuotanto
Vero-solut: Rabiesrokote, inaktivoitu poliorokote (IPV), sikojen epideminen ripuli -rokote, munuaistautiin liittyvä veritautirokote, klassinen sikaruttorokote
MDCK-solut: Lintuinfluenssarokote
BSR-solut: Eläinlääkärin käyttämä rabiesrokote
Diploidiset solut: Ihmisen rabiesrokote (diploidisesta alkuperästä)
Rekombinanttiproteiinien ilmentyminen
CHO-solut: Erytropoietiini (EPO)
Vero-solut: Muut rekombinantit proteiinit
Jatkuva perfuusiokasvatus
Tukee jatkuvaa perfuusiota enintään 35 päivän ajan vakion solutiukisuuden ja alhaisen jäännössolu-DNA-tason kanssa.
Mittakaavan laajentaminen ja valmistus
Sopii täysmittaiselle validoinnille laboratoriosta teolliseen tuotantoon, mukaan lukien esivalmistelunäytteiden valmistus pienemmässä mittakaavassa ja suurimittainen kaupallinen valmistus.
Tekniset tiedot
Työtilavuus
20–400 l
Lääkkeiden käyttö
Polyesterikuidun levykannattimet (erilaisilla huokoskoolla ja paksuudella saatavilla)
Suositeltava kannattimen kuormitus
30 g/l
Seostausohjaus
50–300 rpm, magneettikäyttöinen
DO-ohjaus
0–100 %, ±1 % (kaasusekoituksen massa-virtausohjaimen kautta)
Lämpötilan hallinta
5–65 °C, ±0,1 °C
Ratkaissu oksigeeni (DO)
40 %, ±2 %, tukee O₂/N₂/ilman sekoitusta
pH-ohjaus
2–12, ±0,01, varustettu automaattisella emäksisen liuoksen ja CO₂:n syöttöjärjestelmällä
Ilmastusjärjestelmä
Syvä ilmastus, 0,3–2 vvm
Syöttöjärjestelmä
4 ohjainta, joista jokainen tukee enintään 6 korkean tarkkuuden peristalttisia pumppuja
Suurin solutiukisuus
Enintään 4,5 × 10⁷ solua/mL
Steriliointimenetelmä
SIP (sterilointi paikallaan)
Materiaali
316L-ruostumaton teräs (USP-luokka VI -vaatimusten mukainen)
SERTIFIKAATIT
FDA 21 CFR osa 11, GMP
Ohjausjärjestelmä
Hajautettu arkkitehtuuri monitasoisella käyttäjätason pääsynhallinnalla ja tarkastusjäljen toiminnallisuuksilla
Onnistuneet tapaustutkimukset
Vero-solujen rabies-rokote
400 litran mittakaavassa saavutettiin yli 98 %:n solueloonjäävyys ja virusmäärä 1,2 × 10⁶ FFU/mL.
CHO-solujen EPO-tuotanto
Saavutettiin vakaa 35 päivän kestävä tuotanto jatkuvassa perfuusiorežiimissä, jolloin glykosylointiyhdenmukaisuus oli yli 90 %.
MDCK-solupohjainen lintuinfluenssavaccini
400 litran mittakaavassa saavutettiin tuotantotulokset 5 × 10⁸ TCID₅₀/ml ja jäljellä oleva isäntäsolun DNA <10 pg/ml.
Diploidisoluinen rabiesvaccini
Saavutettiin korkealaatuinen vaccinituotanto vähäisellä isäntäsolun DNA-jäännöksellä, jota tuettin levytyyppisillä kantajilla.
Tekninen lisäaine
Levytyyppisen kantajan (kuitulevy) bioreaktorin toimintaperiaate
Levytyyppinen kantajabioreaktori (jota kutsutaan myös kori-tyyppiseksi bioreaktoriksi) immobiloi solut hunajakennorakenteisiin, tiukkatiukkuisiin kasvumatriiseihin, kuten Fibra-Cel®-levyihin tai DISKS-kantajiin. Tämä tarjoaa staattisen kasvuympäristön, joka muistuttaa rullapullojen kulttuuria, mutta ylittää perinteisten rullajärjestelmien skaalautuvuusrajoitukset.
Nämä kantajat on valmistettu polyesterkuidusta ja polypropyleenistä, niiden yksikerroksinen paksuus on noin 0,44 mm ja huokoskoko noin 15 μm. Niillä on erinomainen erityispinta-ala (noin 1200 cm²/g), mikä mahdollistaa yksikerroksisen solukasvun kantajamatriisin sisällä. Kasvatuksen aikana kantajat kiinnitetään reaktorin sisällä olevaan koriin, jolloin solujen ja impellereiden väliseen suoraan kosketukseen ei pääse syntymään, mikä vähentää leikkausjännitystä ja mahdollistaa solueloonisuuden yli 95 %.
Mittakaavan laajentamisstrategia
Mittakaavan laajentamisstrategia eroaa merkittävästi perinteisistä sekoitettavista säiliöreaktoreista:
Kiinteän vuorteen perustuva rakennemalli
Kantajien määrä pysyy vakiona, jotta solujen jakautuminen matriisin sisällä olisi tasainen.
Alhaisen leikkausjännityksen aiheuttavan sekoituksen optimointi
Teollisessa mittakaavan laajentamisessa sekoitusnopeutta säädellään kantajatyypin ja tiukkuuden mukaan, yleensä 50–150 rpm:n välillä, jotta liiallista häiriötä voidaan välttää.
Ilmanvaihdon optimointi
Syvää mikrobubblen ruiskutusta käytetään välttämään suoraa kuplan vaikutusta kantajamateriaaleihin ja varmistamaan yhtenäinen liuenneen hapen jakautuminen.
Jatkuva perfuusiotuki
Korirakenteinen kiinteä patja säilyttää solut ja kantajamateriaalit, mikä mahdollistaa vakaa jatkuvan kasvatuksen jopa 35 päivän ajan ja merkittävästi parantaa tuotantotulosta.
Modulaarinen suunnittelu
Tukee lineaarista skaalautumista laboratoriotasolta teolliseen tuotantoon säilyttäen samalla yhtenäiset hydrodynaamiset ja massansiirtokarakteristikat.
Prosessin edut
Minimoitu leikkausjännitys
Kiinteän patjan levymäinen kantajamateriaali eristää solut täysin sekoittimeen, mikä tekee siitä ihanteellisen leikkausherkille soluille, kuten Vero-, MDCK- ja CHO-soluille.
Korkea solutiukkuus ja vakaus
Kantajamateriaalien sisään upotettujen solujen irtoaminen on vähäisempää, mikä mahdollistaa pitkäaikaisen vakaan kasvatuksen (> 7 päivää) ja huomattavasti korkeammat tuotantotulokset.
Isäntäsolun DNA:n hallinta
Kantajamateriaalin perusteinen solun immobilointimekanismi vähentää solun irtoamista ja alentaa jäljelle jäävän isäntäsolun DNA:n määrää sadonnassa, täyttäen WHO:n ja Kiinan farmakopean vaatimukset rokotteiden tuotteissa (≤ 100 pg/annos).
Prosessin joustavuus
Tukee erä-, osaerä- ja jatkuvaa perfuusiotilaa, mikä tekee siitä erityisen sopivan virustekijöiden ja eritteisiin tuotettavien proteiinien valmistukseen.
Teollinen validointi
Onnistunut validointi 400 litran mittakaavassa useille tuotteille, mukaan lukien CHO-soluista saatava EPO, Vero-soluilla tuotettu rabies-rokote ja MDCK-soluilla tuotettu lintuinfluenssarokote.
Kantajan esikäsittely ja käyttömenettely
Kantajan kastelu
Kasta kuitulevykantajat täysin injektioon käytettävällä vedellä (WFI) tai puhdistetulla vedellä, kunnes ne ovat kokonaan kostuneet.
pH-tasapainottaminen
Huuhtele puhdistetulla vedellä, kunnes pH on lähellä puhdistetun veden pH:ta.
Sterilointi
Lataa kantajat bioreaktoriin, lisää PBS-liuosta ja steriloi korkeassa lämpötilassa 30 minuuttia.
Steriilisyystestaus
Jäähdytyksen jälkeen tyhjennä PBS ja täytä kasvualusta steriliyystestaukseen 48 tunniksi.
Solujen siirto
Tyypillinen siirtotiukkuus on 3–5 × 10⁵ solua/mL. Keskiympäristön selkeytyminen voidaan havaita noin 30 minuutin kuluttua siirrosta.
Normaali kasvatus
Siirtyminen standardikasvatuksen olosuhteisiin solujen laajentamiseksi ja kohdeaineen tuotantoon.
Teollisuudelliset sovellusmahdollisuudet Rokotteiden tuotanto
Täyttää maailmanlaajuisen kysynnän korkealaatuisista ja kustannustehokkaista rokotteista, mukaan lukien rabies-, IPV- ja lintuinfluenssarokotteet.
Rekombinanttiproteiinien ilmentyminen
Erityisen sopiva korkeaarvoisille CHO-soluilla tuotettaville rekombinanttiproteiineille, kuten EPO:lle.
Viruksenvektorien valmistus
Mahdollistaa AAV-, adenovirusten ja muiden viruksenvektorien laajamittaisen tuotannon geeniterapiasovelluksiin.
Soluhoidot
Soveltuu terapeuttisten solujen, kuten mesenkymaalisten stemmasolujen (MSC), laajentamiseen ja tukee regeneratiivisen lääketieteen edistymistä.
Jatkuva valmistus
Mahdollistaa jatkuvat perfuusioprosessit, jotka parantavat merkittävästi tuottavuutta ja tuotteen laatua samalla kun valmistuskustannukset vähenevät.
