Обзор продукта
CELLIPOWER06 — это биореактор корзиночного типа, специально разработанный для культивирования адгезивных клеток с использованием носителей в виде листов (волокнистых дисков). Удерживая клетки внутри волокнистых дисков-носителей, система минимизирует механическое напряжение сдвига и повреждение клеток, вызванное пузырьками, в максимальной степени. Она подходит для адгезивного культивирования животных и насекомых клеток, особенно для крупномасштабного производства вирусных вакцин, рекомбинантных белков и вирусных векторов. Система успешно применяется в промышленных масштабах до 400 л для культивирования клеток Vero, MDCK и CHO.
Основные технические преимущества
Конструкция неподвижного слоя в виде листов
Использует матрицы роста высокой плотности с ячеистой структурой (например, диски Fibra-Cel® или носители DISKS), обеспечивающие сверхвысокую удельную площадь поверхности (примерно 1200 см²/г). Это позволяет клеткам расти в виде монослоя внутри структуры носителя, значительно повышая плотность клеток и эффективность культивирования.
Минимизация механического стресса
Конструкция фиксированного слоя типа «корзина» надёжно удерживает носители внутри биореактора, полностью исключая контакт клеток с мешалкой. Механический стресс снижается до минимума, а жизнеспособность клеток превышает 95 %. Особенно подходит для клеток, чувствительных к механическому стрессу, таких как Vero, MDCK и CHO.
Высокая плотность клеток и стабильность
Клетки прочно прикрепляются внутри матрицы носителя и менее склонны к отслаиванию, что обеспечивает длительное стабильное культивирование (>7 дней). Это значительно повышает выход продукта и одновременно снижает уровень ДНК клеток-хозяев в сборочном материале.
Подтверждено на промышленном масштабе
Успешно применяется при производстве вакцин и рекомбинантных белков в объёме 400 л, включая вакцину против бешенства на клетках Vero, производство эритропоэтина (EPO) на клетках CHO и вакцину против птичьего гриппа на клетках MDCK.
Модульная инженерная конструкция
Поддерживает онлайн-очистку и стерилизацию методами CIP/SIP, опциональные автоматизированные системы загрузки/выгрузки носителей, а также мониторинг «холодных точек» при стерилизации для соответствия требованиям GMP.
Возможность удаленного мониторинга
Полностью интегрируется с системами SCADA для регистрации данных в реальном времени и дистанционного управления, обеспечивая воспроизводимость процессов в рамках нескольких партий и на различных производственных площадках.
Производство вирусных вакцин
Клетки Vero: вакцина против бешенства, инактивированная полиомиелитная вакцина (ИПВ), вакцина против эпидемического диарейного заболевания свиней, вакцина против геморрагической лихорадки с почечным синдромом, вакцина против классической чумы свиней
Клетки MDCK: вакцина против птичьего гриппа
Клетки BSR: ветеринарная вакцина против бешенства
Диплоидные клетки: человеческая вакцина против бешенства (диплоидного происхождения)
Экспрессия рекомбинантных белков
Клетки CHO: эритропоэтин (EPO)
Клетки Vero: другие рекомбинантные белки
Непрерывная перфузионная культура
Обеспечивает непрерывную перфузию в течение до 35 дней при стабильной плотности клеток и низком уровне остаточной ДНК клеток-хозяев.
Масштабирование и производство
Подходит для полномасштабной валидации от лабораторного до промышленного производства, включая подготовку проб на пилотном масштабе и крупномасштабное коммерческое производство.
Технические характеристики
Рабочий объем
20–400 л
Тип шасси
Дисковые носители из полиэстерного волокна (доступны с различными размерами пор и толщиной)
Рекомендуемая загрузка носителя
30 г/л
Управление перемешиванием
50–300 об/мин, магнитный привод
Управление концентрацией растворённого кислорода (DO)
0–100 %, ±1 % (с помощью контроллера массового расхода газов и системы смешивания газов)
Контроль Температуры
5–65 °C, ±0,1 °C
Растворенный кислород (DO)
40 %, ±2 %; поддержка смешивания O₂/N₂/воздуха
контроль pH
2–12, ±0,01; оснащён автоматической системой подачи щёлочи и CO₂
Система аэрации
Глубинное продувание, 0,3–2 объёмных объёмов газа на объём жидкости в минуту (vvm)
Система подачи
4 контроллера, каждый поддерживает до 6 высокоточных перистальтических насосов
Максимальная плотность клеток
До 4,5 × 10⁷ клеток/мл
Метод стерилизации
Стерилизация на месте (SIP)
Материал
нержавеющая сталь марки 316L (соответствует классу VI по USP)
Сертификаты
Требования FDA 21 CFR часть 11 и GMP
Система управления
Распределённая архитектура с управлением доступом пользователей на нескольких уровнях и функциональностью журнала аудита
Успешные кейсы
Вакцина против бешенства на основе клеток Vero
На масштабе 400 л достигнута жизнеспособность клеток свыше 98 % и титр вируса 1,2 × 10⁶ FFU/мл.
Производство эритропоэтина (EPO) клетками CHO
Достигнуто стабильное производство в течение 35 дней в режиме непрерывной перфузии при согласованности гликозилирования свыше 90 %.
Вакцина против птичьего гриппа на основе клеток MDCK
На масштабе 400 л достигнуты выходы 5 × 10⁸ ТЦИД₅₀/мл при остаточном содержании ДНК клеток-хозяев менее 10 пг/мл.
Диплоидная вакцина против бешенства
Достигнуто производство высокоочищенной вакцины с низким содержанием остаточной ДНК клеток-хозяев при использовании листовых носителей.
Техническое приложение
Принцип работы биореактора с листовыми носителями (дисковые волоконные носители)
Биореактор с листовыми носителями (также известный как биореактор корзиночного типа) обеспечивает иммобилизацию клеток внутри матриц роста высокой плотности с сотообразной структурой, таких как диски Fibra-Cel® или носители DISKS. Это создаёт статичную среду роста, аналогичную культуре в роллерных флаконах, одновременно устраняя ограничения по масштабированию, присущие традиционным роллерным системам.
Эти носители изготовлены из полиэфирного волокна и полипропилена, их толщина однослойной структуры составляет приблизительно 0,44 мм, а размер пор — около 15 мкм. Благодаря очень высокой удельной поверхности (около 1200 см²/г) они обеспечивают рост клеток в виде монослоя внутри матрицы носителя. Во время культивирования носители фиксируются внутри корзиночной конструкции реактора, что предотвращает прямой контакт клеток с мешалкой и, следовательно, минимизирует сдвиговые напряжения, обеспечивая жизнеспособность клеток выше 95 %.
Стратегия масштабирования
Стратегия масштабирования существенно отличается от традиционных реакторов с перемешиванием:
Конструкция с неподвижным слоем
Загрузка носителей остаётся постоянной для обеспечения равномерного распределения клеток внутри матрицы.
Оптимизация перемешивания с низкими сдвиговыми напряжениями
При промышленном масштабировании скорость перемешивания регулируется в зависимости от типа и плотности носителей и обычно поддерживается в диапазоне 50–150 об/мин для предотвращения чрезмерного возмущения.
Оптимизация аэрации
Используется глубокое насыщение микропузырьками для предотвращения прямого воздействия пузырьков на носители и обеспечения равномерного распределения растворённого кислорода.
Непрерывная перфузионная поддержка
Фиксированное ложе в виде корзины удерживает клетки и носители, обеспечивая стабильную непрерывную культуру в течение до 35 дней и значительно повышая выход продукта.
Модульная конструкция
Обеспечивает линейное масштабирование от лабораторного до промышленного производства при сохранении неизменных гидродинамических характеристик и характеристик массопередачи.
Преимущества процесса
Минимизация механического стресса
Конструкция носителя в виде фиксированного ложа в виде листа полностью изолирует клетки от мешалки, что делает её идеальной для клеток, чувствительных к сдвиговым нагрузкам, таких как Vero, MDCK и CHO.
Высокая плотность клеток и стабильность
Клетки, внедрённые в носители, менее склонны к отслаиванию, что позволяет проводить длительную стабильную культуру (>7 дней) и обеспечивает значительно более высокий выход продукта.
Контроль ДНК клеток-хозяев
Механизм иммобилизации клеток на носителях снижает отслоение клеток и уменьшает остаточное содержание ДНК клеток-хозяев в сборочном материале, соответствующее требованиям ВОЗ и Китайской фармакопеи — ≤100 пг/доза для вакцинных препаратов.
Гибкость процесса
Поддерживает режимы партийного, полупартийного и непрерывного перфузии, особенно подходит для производства вирусных векторов и секретируемых белков.
Промышленная валидация
Успешно прошла валидацию на масштабе 400 л для нескольких продуктов, включая эритропоэтин (EPO), полученный из клеток CHO, вакцину против бешенства на основе клеток Vero и вакцину против птичьего гриппа на основе клеток MDCK.
Предварительная обработка носителя и порядок его использования
Замачивание носителя
Полностью погрузите дисковые волоконные носители в инъекционную воду (WFI) или очищенную воду до полного увлажнения.
уравнивание pH
Промойте носители очищенной водой до тех пор, пока значение pH не приблизится к значению pH очищенной воды.
Стерилизация
Загрузите носители в биореактор, добавьте раствор фосфатно-буферного солевого раствора (PBS) и стерилизуйте при высокой температуре в течение 30 минут.
Тестирование на стерильность
После охлаждения слейте раствор PBS и заполните биореактор питательной средой для проведения теста на стерильность в течение 48 часов.
Засев клеток
Типичная плотность засева составляет 3–5 × 10⁵ клеток/мл. Осветление среды можно наблюдать примерно через 30 минут после засева.
Стандартное культивирование
Переход к стандартным условиям культивирования для увеличения количества клеток и производства целевого продукта.
Перспективы промышленного применения Производство вакцин
Удовлетворяет мировой спрос на высококачественные и экономически эффективные вакцины, включая вакцины против бешенства, инактивированной полиомиелитной вакцины (IPV) и птичьего гриппа.
Экспрессия рекомбинантных белков
Особенно подходит для производства рекомбинантных белков высокой стоимости, экспрессируемых в клетках CHO, например эритропоэтина (EPO).
Производство вирусных векторов
Обеспечивает крупномасштабное производство аденоассоциированных вирусов (AAV), аденовирусов и других вирусных векторов для применения в генной терапии.
Клеточная терапия
Применимо для расширения терапевтических клеток, таких как мезенхимальные стволовые клетки (MSC), что способствует развитию регенеративной медицины.
Непрерывное производство
Позволяет реализовывать непрерывные процессы перфузии, что значительно повышает производительность и качество продукции при одновременном снижении производственных затрат.
