Pagrindiniai biologiniai privalumai
1. Išskliaustas ląstelių tankis:
Pasiekiamas 10⁷–10⁸ ląstelių/ml, 100–1000 kartų didesnis nei ritininėse buteliuose, žymiai padidinant virusinių vakcinų ir rekombinantų baltymų išeigą.
2. Vakcinų gamybai optimizuota:
Ypatingai sukurtas Vero ir MDCK ląstelėms, kurios dažnai naudojamos vakcinų gamyboje. Įdiegta mikronešiklių nuosėdų kontrolės sistema, užtikrinanti vienodą pakabą ir neleidžianti augimo nevienalytiškumui mastuojant procesą.
3. Išskliaustas mastelio keitimo gebėjimas:
Patvirtinta iki 5000 L – viena iš didžiausių prilipamųjų kultūrų platformų biologinėje farmacijoje. Naudojamos segmentuotos skystųjų komponentų pridėjimo strategijos ir maišymo optimizavimas, kad būtų sumažintas mikronešiklių nusėdimas mastuojant procesą, užtikrinant proceso nuoseklumą.
4. Pagerinta masės ir šilumos pernaša:
Šešių mentų maišytuvo ir pertvaros konstrukcija gerina maišymo ir deguonies pernašos efektyvumą, padidindama kLa dydį 30–40 %, kad būtų patenkinti aukšti metaboliniai reikalavimai.
5. Pagerinta produkto ekspresija ant mikronešiklių:
Daugelis ląstelių linijų parodo žymiai didesnį produktyvumą, kai jos yra pritvirtintos. Pavyzdžiui, CHO ląstelės gamina 12–27 kartus daugiau monokloninių antikūnų ant mikronešiklių nei suspenduotoje kultūroje.
6. Partijų vientisumas ir duomenų valdymas:
Palaiko kelių partijų duomenų palyginimą bei „auksinės partijos“ automatinio paleidimo funkcionalumą. Išlaiko ląstelių tankio svyravimus tarp partijų ±8 % ribose.
7. Žemo sukimo apkrovos aplinka:
Maišymo greitis (20–200 aps/min), sujungtas su maišytuvo/pertvaros konstrukcija, išlaiko sukimo įtempimą ≤50 dyne/cm², taip subalansuojant mikronešiklių pakabą ir ląstelių apsaugą.
Taikymo sritys 1. Virusinių vakcinų gamyba:
Idealus platforma didelio masto poliomielito, gripo ir SARS-CoV-2 vakcinų gamybai. Pandemijos metu sėkmingai naudotas mRNA vakcinų gamybai, kai vienoje partijoje pagaminama milijonai dozių.
2. Mezenchiminės kamieninės ląstelės (MSC) dauginimas:
1 l kultūroje, naudojant Cytodex 1 mikronešiklius, per 3 dienas pasiekiamas 7 × 10⁸ MSC skaičius. Palyginti su ritininėmis buteliukais, užima 90 % mažesnę vietą ir padidina tūrinį ląstelių išėjimą 4,67 kartų.
3. Ląstelinės terapijos kūrimas:
Tinka CAR-T ląstelėms, indukuotoms pluripotencinėms kamieninėms ląstelėms (iPSC) ir kitiems pažengusiems terapinės medicinos produktams (ATMP), naudojant mikronešiklius, kurie suteikia platišką augimo paviršių ir padidina ląstelių išėjimą personalizuotosios medicinos tikslais.
4. Biokatalizė ir nuotekų valymas:
Leidžia aukštą mikroorganizmų tankį fiksuoti ant mikronešiklių, todėl padidėja biokatalizinis efektyvumas ir nuotekų biologinis skaidymas; taikoma aplinkos apsaugos ir bioenergetikos srityse.
Proceso optimizavimo rekomendacijos
1. Mikronešiklių paruošimas:
Išlyginti ir sterilizuoti mikronešėjus PBS tirpale. Užkrauti 2–5 g/L koncentracijoje. Paruošimo metu palaikyti pastovų pH (7,2–7,4) ir temperatūrą (37 °C), kad būtų išvengta agregacijos ar nusėdimo.
2. Ląstelių pasėjimas ir prilipimas:
Pradinė pasėjimo koncentracija: 1,5 × 10⁵ ląstelių/mL
Po inoculiacijos – statinė inkubacija 30 minučių, kad būtų skatinamas ląstelių ir mikronešėjų kontaktas
Prilipimo fazėje palaikyti maišymą 39 aps/min greičiu, kad mikronešėjai liktų suspenduoti, tačiau mažinti šlyties jėgą naujai prilipusioms ląstelėms
3. DO ir pH valdymo strategija:
Palaikyti DO > 40 % ir pH 7,2–7,4
Naudoti dvimodį DO valdymą:
Prilipimo fazėje: DO > 50 %, kad būtų palaikomas ląstelių prilipimas
Augimo fazėje: dinamiškai reguliuoti DO iki 30–50 % atsižvelgiant į metabolinę apkrovą, kad būtų padidinta produkto ekspresija
4. Kultūros stebėjimas:
Tikrojo laiko temperatūros, pH ir tirpriojo deguonies (DO) stebėjimas naudojant dvigubą PID valdymą. Reguliariai analizuojamas gliukozės, pieno rūgšties ir kitų metabolitų kiekis, kad būtų patobulintos maitinimo strategijos.
5. Mastelio didinimo strategija:
Mikronešėjų nusėdimo rizikos šalinimas taikant:
Segmentuotą skystos medžiagos pridėjimą (kas 5 dienas pridedama 1/3 tūrio)
Maišymo greičio mažinimą (pvz., nuo 30 aps/min iki 25 aps/min)
Mikronešėjų koncentracijos ribojimą iki ≤5 g/L, kad būtų išvengta netinkamo maišymo ir padidėjusio sukimo įtempimo
6. Derliaus surinkimo optimizavimas:
Adhezinės ląstelės lengvai surenkamos dėl paviršiaus fiksavimo. Senoji terpė gali būti išpilta, po to – nuplauta ir įpilta nauja terpė. Mikronešėjų sistemose naudokite Triton X-100 lizę kartu su ląstelių skaičiavimu, kad būtų užtikrintas efektyvus atkūrimas (CV ≤ 5,17 %).
7. Virusinių vakcinų gamybos optimizavimas:
Užkrėsti viruso sėklą, kai ląstelių tankis pasiekia maksimumą (10⁷–10⁸ ląstelių/ml)
Pakeisti temperatūrą į virusui optimalų diapazoną (paprastai 33–37 °C)
Taikyti žemo tankio pasėjimo ir aukšto tankio plėtros strategiją, kad būtų maksimaliai padidintas viruso išeigos kiekis
