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实验室常用的生物反应器类型有哪些

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实验室常用的生物反应器类型有哪些

发布日期:2017-11-29 11:57 来源:连云港北京赛车官网官网生物 点击:

  生物反应器是指任何提供生物活性环境的制造或工程设备,利用酶或生物体所具有的生物功能,在体外进行生化反应的装置系统,它是一种生物功能模拟机,如北京赛车官网网址 北京赛车官网、固定化酶或固定化细胞反应器等。

北京赛车官网  动物细胞培养技术能否大规模工业化、商业化,关键在于能否设计出合适的生物反应器。由于动物细胞与微生物细胞有很大差异,传统的微生物反应器显然不适用于动物细胞的大规模培养。首先必须满足在低剪切力及良好的混合状态下,能够提供充足的氧以供细胞生长及细胞进行产物的合成。

北京赛车官网  那么实验室中常用的生物反应器类型有哪些呢?根据反应器材质可将其分为玻璃罐体反应器、不锈钢反应器和一次性反应器。

  (1)玻璃罐体反应器

北京赛车官网  目前国内外用于工艺开发研究的反应器大部分以玻璃罐体为主,玻璃罐生物反应器具有配置灵活、功能强大、操作简单、容易升级拓展等特点,是开展动物细胞培养和微生物发酵研发项目的最佳选择,可用于动物细胞、大肠杆菌、酵母、真菌、昆虫细胞和植物细胞培养等。

  (2)不锈钢反应器

北京赛车官网  迄今为止,FDA 批准的抗体药物基本都是在不锈钢反应器内完成生产的。由于早期抗体产量较低,因此生产规模大都在10 000 L 左右。不锈钢反应器通常涉及 CIP 模块、SIP 模块、存储模块等,因此管路连接十分复杂,对操作人员要求较高。一旦出现污染,便需要对整个系统进行排查和灭菌。同时,不锈钢反应器还面临着高昂的前期设备投入以及运行成本。

  (3)一次性反应器

北京赛车官网  近年来,一次性反应器凭借其免清洁、免灭菌、操作灵活等优势迅速占领国内外市场。Shire 公司商品名为 VPRIV®的酶制剂即采用一次性反应器进行生产,并已获得EMA 批准上市。与传统的不锈钢反应器相比,无论是细胞生长、抗体产量,还是抗体质量,采用一次性反应器都可以达到高度相似,同时还可以显着降低生产成本,缩短生产周期。

  随着细胞株构建技术及培养基开发技术的迅速发展,使得细胞密度和抗体产量大幅度提高,对大规模细胞培养提出了严峻的挑战。

  一次性反应器的迅速崛起,给传统的不锈钢反应器带来了巨大冲击。由于一次性反应器在降低大量CIP、SIP 及相关验证工作的同时,显着提高操作灵活性并降低污染风险。如果能够很好地解决溶出物/析出物以及生产规模问题,未来将有可能取代不锈钢反应器而成为抗体生产的主流反应器。另外,由于反应器放大的主要依据仍以经验性放大原则为主,且尚存在一定的争议,例如叶尖速率作为放大原则的适宜性等。这些因素无疑增加了未来抗体药物产业化的难度和风险。

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