Galvenās bioloģiskās priekšrocības
1. Ļoti augsta šūnu blīvuma sasniegšana:
Sasniedz 10⁷–10⁸ šūnas/mL, kas ir 100–1000 reizes vairāk nekā rotējošajos pudelēs, tādējādi ievērojami palielinot vīrusu vakcīnu un rekombināntu olbaltumvielu ražošanas apjomus.
2. Vakcīnu ražošanai optimizēts:
Īpaši pielāgots Vero un MDCK šūnu kultivēšanai, ko parasti izmanto vakcīnu ražošanā. Ietver mikronešētāju nosēdīšanās kontroles sistēmu, lai nodrošinātu vienmērīgu suspensiju un novērstu augšanas neatbilstību rūpnieciskā mērogā.
3. Izcilā mērogojamība:
Validēts līdz 5000 L—viens no lielākajiem pieaugošās kultūras platformām biomedicīniskajā farmācijā. Izmanto segmentētu šķidruma pievienošanas stratēģiju un maisīšanas optimizāciju, lai novērstu mikronešētāju nosēšanos mērogošanas laikā, nodrošinot procesa vienveidību.
4. Uzlabota masa un siltuma pārnešana:
Sešu lāpstiņu maisītāja un barjeras dizains uzlabo maisīšanu un skābekļa pārnešanas efektivitāti, palielinot kLa par 30–40 %, lai apmierinātu augstās metaboliskās vajadzības.
5. Uzlabota produkta ekspresija uz mikronešētājiem:
Daudzas šūnu līnijas parāda ievērojami augstāku produktivitāti, kad tās ir pieaugošas. Piemēram, CHO šūnas ražo 12–27 reizes vairāk monoklonālo antivielu uz mikronešētājiem nekā suspensijas kultūrā.
6. Partijas vienveidība un datu pārvaldība:
Atbalsta vairāku partiju datu salīdzināšanu un «zelta partijas» automātiskās izpildes funkcionalitāti. Saglabā šūnu blīvuma svārstības starp partijām ietvaros ±8 %.
7. Zema šķēluma vide:
Maisīšanas ātrums (20–200 apgr./min), kombinēts ar maisītāja un barjeras dizainu, nodrošina šķērsspriedzi ≤50 dine/cm², līdzsvarojot mikronešētāju suspendēšanu un šūnu aizsardzību.
Lietojuma jomas 1. Vīrusu vakcīnu ražošana:
Ideāla platforma lielapjoma poliomielīta, gripas un SARS-CoV-2 vakcīnu ražošanai. Pandēmijas laikā veiksmīgi izmantota mRNA vakcīnu ražošanai, vienā partijā iegūstot miljonus devu.
2. Mezenhīmālo stumbru šūnu (MSC) pavairošana:
1 L kultūrā, izmantojot Cytodex 1 mikronešētājus, 3 dienu laikā tiek sasniegtas 7 × 10⁸ MSC. Salīdzinot ar rotējošajām pudeļēm, aizņem 90 % mazāku platību un tilpumiskais šūnu iznākums palielinās 4,67 reizes.
3. Šūnu terapijas izstrāde:
Piemērota CAR-T šūnām, inducētām pluripotentām stumbru šūnām (iPSC) un citiem uzlabotajiem terapeitiskajiem zāļu līdzekļiem (ATMP), izmantojot mikronešētājus, lai nodrošinātu plašu augšanas virsmu un palielinātu šūnu iznākumu personificētajai medicīnai.
4. Biokatalīze un notekūdeņu attīrīšana:
Ļauj augstu mikrobu immobilizāciju uz mikronešējiem, lai palielinātu biokatalītisko efektivitāti un notekūdeņu biodegradāciju, piemērojams vides un bioenerģētikas nozarēs.
Procesa optimizācijas ieteikumi
1. Mikronešēju sagatavošana:
Izvirzīt un sterilizēt mikronešējus PBS šķīdumā. Iekraut 2–5 g/L koncentrācijā. Saglabāt stabila pH (7,2–7,4) un temperatūra (37 °C) sagatavošanas laikā, lai novērstu agregāciju vai nogulšņošanos.
2. Šūnu izsēšana un pievienošanās:
Sākotnējā izsēšanas blīvums: 1,5 × 10⁵ šūnas/mL
Pēc inficēšanas statiskā inkubācija 30 minūtes, lai veicinātu šūnu un mikronešēju kontaktu
Pievienošanās fāzē uzturēt maisīšanu ar ātrumu 39 apgriezienu minūtē, lai mikronešēji paliktu suspendēti, vienlaikus minimizējot šķērsspēku jaunpievienotajām šūnām
3. DO un pH kontroles stratēģija:
Uzturēt DO > 40 % un pH 7,2–7,4
Izmantot divu režīmu DO kontroli:
Pielipšanas fāze: DO > 50 %, lai atbalstītu pielipšanu
Augšanas fāze: dinamiski regulēt DO līmeni atkarībā no metaboliskās vajadzības — 30–50 %, lai uzlabotu produkta ekspresiju
4. Kultūras uzraudzība:
Temperatūras, pH un DO reāllaika uzraudzība, izmantojot divu PID regulatoru sistēmu. Regulāri noteikt glikozi, lakta tu, kā arī citus metabolītus, lai precizētu barošanas stratēģijas.
5. Mērogošanas stratēģija:
Novērst mikronešļu nosēšanās risku, izmantojot:
Segmentētu šķidruma pievienošanu (pievienot 1/3 tilpuma ik pēc 5 dienām)
Maisīšanas ātruma samazināšanu (piemēram, no 30 apgr./min. līdz 25 apgr./min.)
Ierobežot mikronešļu koncentrāciju līdz ≤5 g/L, lai izvairītos no nepietiekamas maisīšanas un paaugstinātas šķērssprieguma iedarbības
6. Izkopšanas optimizācija:
Adhēzijas šūnas viegli iegūst, jo tās ir piesaistītas virsmai. Veco barotni var izlejot, pēc tam veikt mazgāšanu un pievienot jaunu barotni. Mikronešļotāju sistēmām izmantojiet Triton X-100 līzi kopā ar šūnu skaitīšanu, lai nodrošinātu efektīvu atgūšanu (CV ≤ 5,17 %).
7. Vīrusu vakcīnu ražošanas optimizācija:
Inficējiet ar vīrusa sēklu, kad šūnu blīvums sasniedz maksimumu (10⁷–10⁸ šūnas/mL)
Mainiet temperatūru uz vīrusam optimālo diapazonu (parasti 33–37 °C)
Izmantojiet zemas blīvuma iesevi + augstas blīvuma paplašināšanas stratēģiju, lai maksimāli palielinātu vīrusa iznākumu
