Panoramica del prodotto
CELLIPOWER06 è un bioreattore di tipo a cesto specificamente progettato per la coltura di cellule aderenti supportata da supporti di tipo a foglio (dischi in fibra). Trattenendo le cellule all’interno dei dischi in fibra, il sistema riduce al minimo lo stress da taglio e i danni indotti dalle bolle. È adatto alla coltura aderente di cellule animali e di insetti, in particolare per la produzione su larga scala di vaccini virali, proteine ricombinanti e vettori virali. Il sistema è stato applicato con successo su scala industriale di 400 L per colture cellulari di Vero, MDCK e CHO.
Principali Vantaggi Tecnici
Design a letto fisso di tipo a foglio
Utilizza matrici di crescita ad alta densità strutturate a nido d'ape (ad esempio dischi Fibra-Cel® o supporti DISKS), fornendo un’area superficiale specifica ultra-elevata (circa 1200 cm²/g). Ciò consente alle cellule di crescere come monocamere all’interno della struttura del supporto, migliorando significativamente la densità cellulare e l’efficienza della coltura.
Stress da taglio ridotto al minimo
La progettazione a letto fisso di tipo cestello fissa saldamente i supporti all’interno del bioreattore, impedendo completamente il contatto tra le cellule e l’agitatore. Lo stress da taglio è ridotto al minimo, con una vitalità cellulare superiore al 95%. Particolarmente adatto per cellule sensibili allo stress da taglio, quali Vero, MDCK e CHO.
Alta densità cellulare e stabilità
Le cellule si attaccano saldamente alla matrice del supporto e si staccano meno facilmente, consentendo una coltura stabile a lungo termine (>7 giorni). Ciò migliora significativamente il rendimento del prodotto, riducendo contemporaneamente i livelli di DNA delle cellule ospiti nel raccolto.
Validazione su scala industriale
Applicato con successo nella produzione di vaccini e proteine ricombinanti da 400 L, inclusi il vaccino antirabbico su cellule Vero, la produzione di EPO su cellule CHO e il vaccino antinfluenzale aviaria su cellule MDCK.
Progettazione modulare ingegneristica
Supporta la pulizia e sterilizzazione online CIP/SIP, sistemi opzionali automatici di caricamento/scaricamento del supporto e il monitoraggio del punto freddo durante la sterilizzazione per soddisfare i requisiti GMP.
Capacità di monitoraggio remoto
Completamente integrato con sistemi SCADA per la registrazione in tempo reale dei dati e il controllo remoto, garantendo coerenza del processo tra diversi lotti e siti produttivi.
Produzione di vaccini virali
Cellule Vero: vaccino antirabbico, vaccino antipolio inattivato (IPV), vaccino contro la diarrea epidemica suina, vaccino contro la febbre emorragica con sindrome renale, vaccino contro la peste suina classica
Cellule MDCK: vaccino antinfluenzale aviaria
Cellule BSR: vaccino veterinario antirabbico
Cellule diploidi: vaccino antirabbico umano (di origine diploide)
Espressione di proteine ricombinanti
Cellule CHO: Eritropoietina (EPO)
Cellule Vero: Altre proteine ricombinanti
Coltura a perfusione continua
Supporta la perfusione continua per fino a 35 giorni con densità cellulare stabile e livelli bassi di DNA residuo della cellula ospite.
Ampliamento della scala e produzione
Adatto per la validazione su larga scala, dal laboratorio alla produzione industriale, inclusa la preparazione di campioni su scala pilota e la produzione commerciale su larga scala.
Specificativi tecnici
Volume di lavoro
20–400 L
Tipo di portatore
Portatori a disco in fibra di poliestere (disponibili in diverse dimensioni dei pori e spessori)
Carico raccomandato del portatore
30 g/L
Controllo dell'agitazione
50–300 giri/min, azionamento magnetico
Controllo della concentrazione di ossigeno disciolto (DO)
0–100%, ±1% (mediante miscelatore di gas con regolatore di portata massica)
Controllo della Temperatura
5–65 °C, ±0,1 °C
Ossigeno Dissolto (DO)
40%, ±2%, supporta la miscelazione di O₂/N₂/aria
controllo del pH
2–12, ±0,01, dotato di sistema automatico di immissione di alcali/CO₂
Sistema di aerazione
Diffusione profonda, 0,3–2 vvm
Sistema di alimentazione
4 controller, ciascuno in grado di gestire fino a 6 pompe peristaltiche ad alta precisione
Densità cellulare massima
Fino a 4,5 × 10⁷ cellule/mL
Metodo di sterilizzazione
SIP (Sterilizzazione in situ)
Materiale
acciaio inossidabile 316L (conforme alla classe VI USP)
CERTIFICAZIONI
FDA 21 CFR Parte 11, GMP
Sistema di Controllo
Architettura distribuita con gestione multilivello degli accessi utente e funzionalità di tracciabilità (audit trail)
Casi di Successo
Vaccino antirabbico su cellule Vero
Su scala da 400 L, è stata raggiunta una vitalità cellulare >98% e una titolazione virale di 1,2 × 10⁶ FFU/mL.
Produzione di EPO su cellule CHO
È stata ottenuta una produzione stabile per 35 giorni in modalità di perfusione continua, con coerenza della glicosilazione >90%.
Vaccino contro l'influenza aviaria a base di cellule MDCK
Su scala di 400 L, sono stati ottenuti rendimenti di 5 × 10⁸ TCID₅₀/mL con DNA residuo della cellula ospite <10 pg/mL.
Vaccino antirabbico a base di cellule diploidi
Produzione di vaccino ad alta purezza con basso residuo di DNA della cellula ospite, supportata da supporti di tipo a foglio.
Supplemento tecnico
Principio di funzionamento del bioreattore con supporto di tipo a foglio (disco in fibra)
Il bioreattore con supporto di tipo a foglio (noto anche come bioreattore di tipo cestello) immobilizza le cellule all’interno di matrici ad alta densità per la crescita strutturate a nido d’ape, quali i dischi Fibra-Cel® o i supporti DISKS. Ciò fornisce un ambiente statico di crescita simile alla coltura in bottiglie rotanti, superando al contempo i limiti di scala tipici dei tradizionali sistemi a bottiglie rotanti.
Questi supporti sono realizzati in fibra di poliestere e polipropilene, con uno spessore monolayer di circa 0,44 mm e una dimensione dei pori di circa 15 μm. Grazie a un’area superficiale specifica molto elevata (circa 1200 cm²/g), favoriscono la crescita cellulare in monostrato all’interno della matrice del supporto. Durante la coltivazione, i supporti sono fissati nella struttura a cestello all’interno del reattore, impedendo il contatto diretto tra le cellule e l’elica e riducendo così al minimo lo stress da taglio, con una vitalità cellulare superiore al 95%.
Strategia di scala
La strategia di scala differisce significativamente dai tradizionali reattori a vasca agitata:
Progettazione strutturale a letto fisso
Il carico di supporti rimane costante per garantire una distribuzione uniforme delle cellule all’interno della matrice.
Ottimizzazione dell’agitazione a basso stress da taglio
Durante la scala industriale, la velocità di agitazione viene regolata in base al tipo e alla densità dei supporti, mantenendola tipicamente compresa tra 50 e 150 giri/min per evitare perturbazioni eccessive.
Ottimizzazione dell’aerazione
Viene utilizzata una spargitura profonda con microbolle per evitare l’impatto diretto delle bolle sui supporti e garantire una distribuzione uniforme dell’ossigeno disciolto.
Supporto a perfusione continua
Il letto fisso di tipo cestello trattiene le cellule e i supporti, consentendo una coltura continua stabile fino a 35 giorni e migliorando significativamente il rendimento del prodotto.
Design modulare
Consente una scalatura lineare dalla produzione in laboratorio a quella industriale, mantenendo costanti le caratteristiche idrodinamiche e di trasferimento di massa.
Vantaggi del Processo
Stress da taglio ridotto al minimo
La progettazione del supporto a foglio per letto fisso isola completamente le cellule dall’agitatore, risultando ideale per cellule sensibili al taglio, come Vero, MDCK e CHO.
Alta densità cellulare e stabilità
Le cellule incorporate nei supporti hanno una minore probabilità di staccarsi, permettendo una coltura stabile a lungo termine (>7 giorni) e rese significativamente più elevate.
Controllo del DNA della cellula ospite
Il meccanismo di immobilizzazione cellulare basato su supporti riduce il distacco cellulare e abbassa la quantità residua di DNA della cellula ospite nel raccolto, soddisfacendo i requisiti dell’OMS e della Farmacopea Cinese di ≤100 pg/dose per i prodotti vaccinali.
Flessibilità del processo
Supporta le modalità batch, fed-batch e perfusione continua, particolarmente adatte alla produzione di vettori virali e proteine secretorie.
Validazione industriale
Validata con successo su scala 400 L per numerosi prodotti, tra cui l’EPO derivata da cellule CHO, il vaccino antirabbico a base di cellule Vero e il vaccino anti-influenza aviaria a base di cellule MDCK.
Prettrattamento e procedura d’uso del supporto
Immersione del supporto
Immergere completamente i dischi in fibra del supporto in acqua per iniezioni (WFI) o in acqua purificata fino a completa bagnatura.
equilibratura del pH
Risciacquare con acqua purificata fino a raggiungere un pH prossimo a quello dell’acqua purificata.
Sterilizzazione
Caricare i supporti nel bioreattore, aggiungere soluzione tampone fosfato salina (PBS) e sterilizzare ad alta temperatura per 30 minuti.
Test di sterilità
Dopo il raffreddamento, scaricare la soluzione PBS e riempire con mezzo di coltura per il test di sterilità della durata di 48 ore.
Inoculazione cellulare
La densità tipica di inoculazione è di 3–5 × 10⁵ cellule/mL. La chiarificazione del mezzo può essere osservata circa 30 minuti dopo l’inoculazione.
Coltura normale
Passaggio alle condizioni standard di coltura per l’espansione cellulare e la produzione del prodotto bersaglio.
Prospettive applicative industriali Produzione di vaccini
Soddisfa la domanda globale di vaccini di alta qualità ed economicamente convenienti, tra cui vaccini antirabbica, vaccino antipolio inattivato (IPV) e vaccini contro l’influenza aviaria.
Espressione di proteine ricombinanti
Particolarmente adatto per proteine ricombinanti ad alto valore espresse in cellule CHO, come l’eritropoietina (EPO).
Produzione di vettori virali
Supporta la produzione su larga scala di vettori virali AAV, adenovirus e altri vettori virali per applicazioni di terapia genica.
Terapia cellulare
Applicabile per l'espansione di cellule terapeutiche, come le cellule staminali mesenchimali (MSC), a sostegno dei progressi nella medicina rigenerativa.
Produzione continua
Consente processi di perfusione continua che migliorano significativamente la produttività e la qualità del prodotto, riducendo al contempo i costi di produzione.
