Productoverzicht
CELLIPOWER06 is een mandvormige bioreactor die specifiek is ontworpen voor aanhechtingsafhankelijke celcultuur met ondersteuning van plaatvormige dragers (vezelschijven). Door de cellen binnen de vezelschijfdragers te behouden, minimaliseert het systeem mechanische schuifspanning en schade door beluchting tot het grootst mogelijke niveau. Het is geschikt voor aanhechtingsafhankelijke cultuur van dierlijke en insectencellen, met name voor de grootschalige productie van virale vaccins, recombinante eiwitten en virale vectoren. Het systeem is met succes toegepast op industriële schaal van 400 L voor cultuur van Vero-, MDCK- en CHO-cellen.
Kern technische voordelen
Plaatvormig vastbedontwerp
Maakt gebruik van honingraatstructuur met hoge dichtheid groeimatrixen (zoals Fibra-Cel®-schijven of DISKS-dragers), waardoor een uiterst hoge specifieke oppervlakte (ongeveer 1200 cm²/g) wordt geboden. Dit stelt cellen in staat om als monolagen te groeien binnen de draagstructuur, wat de celrijkdom en de cultuurefficiëntie aanzienlijk verbetert.
Geminimaliseerde schuifspanning
Het mandvormige vaste-bedontwerp fixeert de dragers binnen de bioreactor en voorkomt volledig contact tussen cellen en de roerder. De schuifspanning wordt tot een minimum beperkt, terwijl de cellevendigheid meer dan 95% bedraagt. Bijzonder geschikt voor op schuifspanning gevoelige cellen zoals Vero-, MDCK- en CHO-cellen.
Hoge celrijkdom en stabiliteit
Cellen hechten zich stevig aan de draagmatrix en lossen minder gemakkelijk af, waardoor een langdurige stabiele cultuur (>7 dagen) mogelijk is. Dit verbetert de productopbrengst aanzienlijk en verlaagt het niveau van DNA van gastheercellen in de oogst.
Validatie op industriële schaal
Succesvol toegepast bij de productie van vaccins en recombinante eiwitten in 400 L, waaronder het Vero-cel-rabiesvaccin, de EPO-productie in CHO-cellen en het vogelgriepvaccin in MDCK-cellen.
Modulair engineeringontwerp
Ondersteunt online CIP/SIP-reiniging en sterilisatie, optionele automatische lader-/unladersystemen voor dragers en monitoring van sterielkoudepunten om aan de GMP-vereisten te voldoen.
Mogelijkheid tot afstandsmonitoring
Volledig geïntegreerd met SCADA-systemen voor real-time gegevensregistratie en afstandsbediening, wat consistentie van het proces over meerdere batches en productielocaties waarborgt.
Virusvaccinproductie
Vero-cellen: Rabiesvaccin, geïnactiveerd poliovaccin (IPV), vaccin tegen porcien epidemische diarree, vaccin tegen hemorragische koorts met renale syndroom, vaccin tegen klassieke varkenspest
MDCK-cellen: Vogelgriepvaccin
BSR-cellen: Veterinair rabiesvaccin
Diploïde cellen: Menselijk rabiesvaccin (afkomstig uit diploïde cellen)
Recombinante eiwitexpressie
CHO-cellen: Erytropoëtine (EPO)
Vero-cellen: Andere recombinante eiwitten
Continue perfusiecultuur
Ondersteunt continue perfusie gedurende maximaal 35 dagen met stabiele celconcentratie en lage resterende DNA-niveaus van gastheercellen.
Schaalvergroting en productie
Geschikt voor volledige validatie op industriële schaal, van laboratorium naar industriële productie, inclusief voorbereiding van proefproductiesamples en grootschalige commerciële productie.
Technische specificaties
Werkvolume
20–400 L
Drager Type
Dragerschijven van polyestervezel (beschikbaar in verschillende poorgrootten en diktes)
Aanbevolen dragerbelading
30 g/L
Roercontrole
50–300 tpm, magnetisch aangedreven
DO-controle
0–100%, ±1% (via massastroomregelaar voor gasmenging)
Temperatuurregeling
5–65 °C, ±0,1 °C
Opgeloste zuurstof (DO)
40%, ±2%, ondersteunt O₂/N₂/lucht-menging
pH controle
2–12, ±0,01, uitgerust met automatisch toedieningssysteem voor alkali/CO₂
Beluchtingssysteem
Diepe beluchting, 0,3–2 vvm
Voedersysteem
4 regelaars, elk ondersteunt maximaal 6 hoogprecieze peristaltische pompen
Maximale cel dichtheid
Tot 4,5 × 10⁷ cellen/mL
Sterilisatiemethode
SIP (sterilisatie op plaats)
Materiaal
roestvrij staal 316L (USP-klasse VI-compatibel)
CERTIFICERINGEN
FDA 21 CFR deel 11, GMP
Besturingssysteem
Gedistribueerde architectuur met meerniveausgebaseerd gebruikersbeheer en audittrail-functionaliteit
Geslaagde casestudies
Vero-cel-rabiësvaccin
Bij een schaal van 400 L werd een cellevensvatbaarheid van >98 % en een virustiter van 1,2 × 10⁶ FFU/mL bereikt.
CHO-cel-EPO-productie
Stabiele productie gedurende 35 dagen onder continu perfusiemodus bereikt, met een glycosyleringsconsistentie van >90 %.
MDCK-celvaccin tegen vogelgriep
Op 400 L-schaal zijn opbrengsten van 5 × 10⁸ TCID₅₀/mL behaald met resterend DNA van de gastheercel <10 pg/mL.
Diploïde celvaccin tegen hondsdolheid
Productie van een hoogzuiver vaccin met lage resterende hoeveelheid gastheercel-DNA, ondersteund door plaatvormige dragers.
Technische aanvulling
Werkingsprincipe van de plaatvormige drager (vezelschijf) bioreactor
De plaatvormige dragerbioreactor (ook bekend als een mandvormige bioreactor) immobiliseert cellen binnen honingraatstructuur-achtige, hoogdichtheidsgroei-matrices zoals Fibra-Cel®-schijven of DISKS-dragers. Dit biedt een statische groeiomgeving die vergelijkbaar is met de kweek in rolflacons, terwijl de schaalvergrotingsbeperkingen van traditionele rollensystemen worden overwonnen.
Deze dragers zijn gemaakt van polyestervezel en polypropyleen, met een enkel-laag dikte van ongeveer 0,44 mm en een poorgrootte van ongeveer 15 μm. Met een zeer hoge specifieke oppervlakte (ongeveer 1200 cm²/g) ondersteunen zij de groei van cellen in één laag binnen de dragermatrix. Tijdens de kweek worden de dragers vastgehouden in de mandstructuur binnen de reactor, waardoor direct contact tussen de cellen en het roer wordt voorkomen; dit minimaliseert de schuifspanning en leidt tot een cellevendigheid van meer dan 95%.
Schaalvergrotingsstrategie
De schaalvergrotingsstrategie verschilt aanzienlijk van conventionele roerreactoren:
Vaste-bed constructieontwerp
De belading met dragers blijft constant om een uniforme celverdeling binnen de matrix te waarborgen.
Optimalisatie van lage-schuif roering
Tijdens industriële schaalvergroting wordt het roersnelheid afgestemd op het type en de dichtheid van de dragers, meestal gehandhaafd op 50–150 rpm om overmatige verstoring te voorkomen.
Optimalisatie van beluchting
Diepe microbeluchtning wordt gebruikt om directe belletjesimpact op dragers te voorkomen en een uniforme verdeling van opgeloste zuurstof te waarborgen.
Continue perfusieondersteuning
Het mandvormige vastbed houdt cellen en dragers vast, waardoor een stabiele continue cultuur mogelijk is gedurende maximaal 35 dagen en de productopbrengst aanzienlijk verbetert.
Modulair ontwerp
Ondersteunt lineaire schaalvergroting van laboratorium- naar industriële productie, terwijl consistente hydrodynamische en massatransferkenmerken behouden blijven.
Procesvoordelen
Geminimaliseerde schuifspanning
Het vastbed met plaatvormige dragers is volledig geïsoleerd van de roerder, waardoor het ideaal is voor op scherkracht gevoelige cellen zoals Vero-, MDCK- en CHO-cellen.
Hoge celrijkdom en stabiliteit
Cellen die ingebed zijn in dragers lossen minder gemakkelijk af, wat langdurige stabiele cultuur (>7 dagen) mogelijk maakt en aanzienlijk hogere opbrengsten oplevert.
Controle van DNA van gastheercellen
Het op dragers gebaseerde mechanisme voor celimmobilisatie vermindert celafschilfering en verlaagt het residu van DNA van gastheercellen in de oogst, waardoor wordt voldaan aan de eisen van de WHO en het Chinees Farmacopee van ≤100 pg/dosis voor vaccinproducten.
Procesveelhoekigheid
Ondersteunt batch-, gefeed-batch- en continue perfusiemodi, met name geschikt voor de productie van virale vectoren en gesecreteerde eiwitten.
Industriële validatie
Met succes gevalideerd op 400 L-schaal voor meerdere producten, waaronder CHO-afgeleid EPO, Vero-cel rabiesvaccin en MDCK-cel vogelgriepvaccin.
Voorbehandeling en gebruik van dragers
Weken van dragers
Dompel de vezelschijfdragers volledig onder in water voor injectie (WFI) of gezuiverd water totdat ze volledig doornat zijn.
pH-instelling
Spoel met gezuiverd water totdat de pH dicht bij die van gezuiverd water ligt.
Sterilisatie
Plaats de dragers in de bioreactor, voeg PBS-oplossing toe en steriliseer bij hoge temperatuur gedurende 30 minuten.
Steriliteitstesten
Na afkoeling de PBS afvoeren en vullen met kweekmedium voor een sterielheidstest van 48 uur.
Cel-inoculatie
De typische inoculatiedichtheid bedraagt 3–5 × 10⁵ cellen/mL. Ongeveer 30 minuten na inoculatie is een duidelijke verduidelijking van het medium waarneembaar.
Normale cultuur
Overgang naar standaardcultuurvoorwaarden voor celvermeerdering en productie van het doelproduct.
Toepassingsmogelijkheden in de industrie Vaccinproductie
Voldoet aan de wereldwijde vraag naar hoogwaardige, kosteneffectieve vaccins, waaronder rabies-, IPV- en vogelgriepvaccins.
Recombinante eiwitexpressie
Bijzonder geschikt voor hoge-waarde CHO-geëxprimeerde recombinante eiwitten, zoals EPO.
Productie van virale vectoren
Ondersteunt de grootschalige productie van AAV, adenovirus en andere virale vectoren voor toepassingen in gentherapie.
Celtherapie
Toepasbaar voor de uitbreiding van therapeutische cellen, zoals mesenchymale stamcellen (MSC's), ter ondersteuning van vooruitgang op het gebied van regeneratieve geneeskunde.
Continue productie
Maakt continue perfusieprocessen mogelijk die de productiviteit en productkwaliteit aanzienlijk verbeteren, terwijl de productiekosten worden verlaagd.
