Visão geral do produto
O CELLIPOWER06 é um biorreator do tipo cesta, especificamente projetado para cultivo de células aderentes suportado por suportes do tipo folha (discos fibrosos). Ao reter as células dentro dos discos fibrosos, o sistema minimiza, na maior extensão possível, o estresse de cisalhamento e os danos induzidos por bolhas. É adequado para o cultivo aderente de células animais e de insetos, particularmente para a produção em larga escala de vacinas virais, proteínas recombinantes e vetores virais. O sistema já foi aplicado com sucesso em escala industrial de 400 L para cultivos de células Vero, MDCK e CHO.
Principais Vantagens Técnicas
Design de Leito Fixo do Tipo Folha
Utiliza matrizes de crescimento de alta densidade com estrutura em favo de mel (como discos Fibra-Cel® ou suportes DISKS), proporcionando uma área superficial específica ultraelevada (aproximadamente 1200 cm²/g). Isso permite que as células cresçam como monocamadas dentro da estrutura do suporte, melhorando significativamente a densidade celular e a eficiência do cultivo.
Tensão de cisalhamento minimizada
O design de leito fixo do tipo cesta mantém os suportes firmemente posicionados no biorreator, impedindo completamente o contato entre as células e o agitador. A tensão de cisalhamento é reduzida ao mínimo, com viabilidade celular superior a 95%. Particularmente adequado para células sensíveis ao cisalhamento, como Vero, MDCK e CHO.
Alta densidade celular e estabilidade
As células aderem firmemente à matriz do suporte e têm menor probabilidade de se destacar, permitindo um cultivo estável de longa duração (> 7 dias). Isso melhora significativamente o rendimento do produto, além de reduzir os níveis de DNA de células hospedeiras na colheita.
Validação em escala industrial
Aplicado com sucesso na produção de vacinas e proteínas recombinantes em volume de 400 L, incluindo vacina antirrábica para células Vero, produção de EPO em células CHO e vacina contra a influenza aviária para células MDCK.
Projeto Modular de Engenharia
Suporta limpeza e esterilização online CIP/SIP, sistemas opcionais de carregamento/descarregamento automático de suportes e monitoramento do ponto frio durante a esterilização, para atender aos requisitos da Boas Práticas de Fabricação (BPF).
Capacidade de Monitoramento Remoto
Totalmente integrado com sistemas SCADA para gravação em tempo real de dados e controle remoto, garantindo a consistência do processo em múltiplos lotes e instalações produtivas.
Produção de Vacinas Virais
Células Vero: vacina antirrábica, vacina inativada contra a pólio (VIP), vacina contra a diarreia epidêmica suína, vacina contra a febre hemorrágica com síndrome renal, vacina contra a peste suína clássica
Células MDCK: vacina contra a influenza aviária
Células BSR: vacina veterinária antirrábica
Células diploides: vacina humana antirrábica (de origem diploide)
Expressão de Proteínas Recombinantes
Células CHO: Eritropoetina (EPO)
Células Vero: Outras proteínas recombinantes
Cultivo contínuo por perfusão
Suporta perfusão contínua por até 35 dias, com densidade celular estável e níveis baixos de DNA residual de células hospedeiras.
Ampliação de escala e fabricação
Adequado para validação em escala total, desde o laboratório até a produção industrial, incluindo preparação de amostras em escala piloto e fabricação comercial em larga escala.
Especificações Técnicas
Volume de Trabalho
20–400 L
Tipo de suporte
Suportes em disco de fibra de poliéster (disponíveis em diferentes tamanhos de poro e espessuras)
Carga recomendada do suporte
30 g/L
Controle de Agitação
50–300 rpm, acionado magneticamente
Controle de DO
0–100%, ±1% (por mistura de gases com controlador de fluxo em massa)
Controle de temperatura
5–65 °C, ±0,1 °C
Oxigénio dissolvido (DO)
40%, ±2%, suporta mistura de O₂/N₂/ar
controle de pH
2–12, ±0,01, equipado com sistema automático de alimentação de álcali/CO₂
Sistema de Aeração
Espargimento profundo, 0,3–2 vvm
Sistema de Alimentação
4 controladores, cada um suportando até 6 bombas peristálticas de alta precisão
Densidade Celular Máxima
Até 4,5 × 10⁷ células/mL
Método de esterilização
Esterilização no Local (SIP)
Material
aço inoxidável 316L (conforme Classe VI da USP)
CERTIFICAÇÕES
FDA 21 CFR Parte 11, BPF
Sistema de Controle
Arquitetura distribuída com gerenciamento de acesso de usuários em múltiplos níveis e funcionalidade de trilha de auditoria
Estudos de Caso Bem-Sucedidos
Vacina Antirrábica para Células Vero
Em escala de 400 L, alcançou-se viabilidade celular superior a 98 % e título viral de 1,2 × 10⁶ FFU/mL.
Produção de EPO em Células CHO
Alcançou-se produção estável por 35 dias no modo de perfusão contínua, com consistência glicosilação superior a 90 %.
Vacina contra a Influenza Aviária para Células MDCK
Em escala de 400 L, foram obtidos rendimentos de 5 × 10⁸ TCID₅₀/mL com DNA residual de células hospedeiras <10 pg/mL.
Vacina contra a Raiva para Células Diplóides
Alcançada produção de vacina de alta pureza com baixo resíduo de DNA hospedeiro, suportada por carreadores do tipo folha.
Suplemento Técnico
Princípio de Funcionamento do Biorreator com Carreador do Tipo Folha (Disco de Fibra)
O biorreator com carreador do tipo folha (também conhecido como biorreator do tipo cesta) imobiliza as células em matrizes de crescimento de alta densidade com estrutura em favo de mel, tais como discos Fibra-Cel® ou carreadores DISKS. Isso proporciona um ambiente estático de crescimento semelhante ao da cultura em frascos rotativos, superando, ao mesmo tempo, as limitações de escalonamento dos sistemas tradicionais de frascos rotativos.
Esses suportes são feitos de fibra de poliéster e polipropileno, com uma espessura de camada simples de aproximadamente 0,44 mm e um tamanho de poro de aproximadamente 15 μm. Com uma área superficial específica muito alta (cerca de 1200 cm²/g), eles favorecem o crescimento celular em monocamada dentro da matriz do suporte. Durante o cultivo, os suportes são fixados na estrutura em cesta no interior do reator, evitando o contato direto entre as células e o agitador, reduzindo assim o estresse de cisalhamento e alcançando uma viabilidade celular superior a 95%.
Estratégia de Ampliação de Escala
A estratégia de ampliação de escala difere significativamente dos reatores convencionais de tanque agitado:
Projeto Estrutural de Leito Fixo
A carga de suportes permanece constante para garantir uma distribuição uniforme das células dentro da matriz.
Otimização da Agitação de Baixo Cisalhamento
Durante a ampliação de escala industrial, a velocidade de agitação é ajustada conforme o tipo e a densidade dos suportes, sendo normalmente mantida entre 50 e 150 rpm para evitar perturbações excessivas.
Otimização da Aeração
Aeração com microbolhas profundas é utilizada para evitar o impacto direto das bolhas sobre os suportes e garantir uma distribuição uniforme de oxigênio dissolvido.
Suporte de Perfusão Contínua
O leito fixo do tipo cesta retém células e suportes, permitindo um cultivo contínuo estável por até 35 dias e melhorando significativamente o rendimento do produto.
Design modular
Permite a ampliação linear da produção, desde o laboratório até a escala industrial, mantendo características hidrodinâmicas e de transferência de massa consistentes.
Vantagens do Processo
Tensão de cisalhamento minimizada
O design do suporte tipo folha em leito fixo isola completamente as células do agitador, tornando-o ideal para células sensíveis ao cisalhamento, como Vero, MDCK e CHO.
Alta densidade celular e estabilidade
As células incorporadas nos suportes têm menor probabilidade de se destacar, permitindo um cultivo estável de longo prazo (> 7 dias) e rendimentos significativamente mais altos.
Controle de DNA da Célula Hospedeira
O mecanismo de imobilização celular baseado em suportes reduz a descamação celular e diminui o DNA residual da célula hospedeira na colheita, atendendo aos requisitos da OMS e da Farmacopeia Chinesa de ≤ 100 pg/dose para produtos vacinais.
Flexibilidade do processo
Suporta modos em lote, em lote alimentado e em perfusão contínua, sendo especialmente adequado para a produção de vetores virais e proteínas secretadas.
Validação Industrial
Validado com sucesso em escala de 400 L para múltiplos produtos, incluindo EPO derivado de células CHO, vacina antirrábica produzida em células Vero e vacina contra influenza aviária produzida em células MDCK.
Pré-tratamento e Procedimento de Uso do Suporte
Imersão do Suporte
Imergir completamente os suportes em disco de fibra em Água para Injeção (WFI) ou água purificada até que fiquem totalmente umedecidos.
equilibração de pH
Enxaguar com água purificada até que o pH se aproxime do da água purificada.
Esterilização
Carregar os suportes no biorreator, adicionar solução de PBS e esterilizar em alta temperatura por 30 minutos.
Teste de esterilidade
Após o resfriamento, drenar a solução de PBS e preencher com meio de cultura para teste de esterilidade de 48 horas.
Inoculação Celular
A densidade típica de inoculação é de 3–5 × 10⁵ células/mL. A clarificação do meio pode ser observada aproximadamente 30 minutos após a inoculação.
Cultura Normal
Transição para as condições-padrão de cultura destinadas à expansão celular e à produção do produto-alvo.
Perspectivas de Aplicação Industrial Produção de Vacinas
Atende à demanda global por vacinas de alta qualidade e custo-efetivas, incluindo vacinas contra a raiva, a VIP (vacina inativada contra a pólio) e a influenza aviária.
Expressão de Proteínas Recombinantes
Particularmente adequada para proteínas recombinantes de alto valor expressas em células CHO, como a EPO.
Fabricação de Vetores Virais
Apoia a produção em larga escala de AAV, adenovírus e outros vetores virais para aplicações em terapia gênica.
Terapia Celular
Aplicável para a expansão de células terapêuticas, como as células-tronco mesenquimais (CTMs), apoiando os avanços na medicina regenerativa.
Fabricação Contínua
Permite processos contínuos de perfusão que melhoram significativamente a produtividade e a qualidade do produto, ao mesmo tempo que reduzem os custos de fabricação.
