El biorreactor (biorreactor) se refiere a cualquier planta o equipo de ingeniería que proporcione un entorno bioactivo. Es un simulador de función biológica, como fermentador, enzima inmovilizada o contador celular inmovilizado, que utiliza la función biológica de la enzima u organismo.
La clave para la industrialización y comercialización a gran escala de la tecnología del cultivo de células animales es si podemos diseñar biorreactores adecuados. Debido a la gran diferencia entre las células animales y las microbianas, el reactor microbiano tradicional obviamente no es adecuado para el cultivo a gran escala de células animales. En primer lugar, debemos satisfacer suficiente oxígeno bajo una baja fuerza de corte y un buen estado de mezcla para proporcionar suficiente oxígeno para el crecimiento celular y la síntesis del producto celular.
Entonces, ¿qué tipos de biorreactores se usan comúnmente en el laboratorio? De acuerdo con el material del reactor, se pueden dividir en reactor de tanque de vidrio, reactor de acero inoxidable y reactor desechable.
(1) reactor de tanque de vidrio
En la actualidad, la mayoría de los reactores utilizados para la investigación del desarrollo de procesos son principalmente tanques de vidrio. El biorreactor de tanque de vidrio tiene las características de configuración flexible, función potente, operación simple y fácil de actualizar. Es la mejor opción para desarrollar proyectos de investigación y desarrollo de cultivos de células animales y fermentación microbiana, y se puede utilizar en células animales y varillas de coliformes. Bacterias, levaduras, hongos, células de insectos y cultivo de células vegetales.
(2) reactor de acero inoxidable
Hasta ahora, los medicamentos de anticuerpos aprobados por la FDA se producen básicamente en reactores de acero inoxidable. Debido a que la producción temprana de anticuerpos es relativamente baja, la escala de producción es principalmente de alrededor de 10000 L. El reactor de acero inoxidable generalmente involucra el módulo CIP, el módulo SIP, el módulo de almacenamiento, etc. Por lo tanto, la conexión de la tubería es muy compleja, lo que requiere mayores requisitos para los operadores. Una vez que hay contaminación, debemos controlar y esterilizar todo el sistema. Mientras tanto, el reactor de acero inoxidable también enfrenta altos costos iniciales de inversión y operación del equipo.
(3) reactor de una sola vez
En los últimos años, los reactores desechables ocupan rápidamente el mercado en el país y en el extranjero con las ventajas de no limpiar, no esterilizar y operación flexible. El nombre comercial de la compañía Shire es VPRIV EMA, que se produce mediante un reactor desechable y ha sido aprobado por EMA. Comparado con el reactor tradicional de acero inoxidable, ya sea crecimiento celular, producción de anticuerpos o calidad de anticuerpos, el uso de un reactor de una sola vez puede lograr una gran similitud, al mismo tiempo, puede reducir significativamente los costos de producción y acortar el ciclo de producción.
Con el rápido desarrollo de la tecnología de construcción de líneas celulares y la tecnología de desarrollo de medios de cultivo, la densidad celular y la producción de anticuerpos han mejorado mucho, lo que plantea un desafío severo para el cultivo de células a gran escala.
El rápido aumento del reactor desechable ha traído un gran impacto al reactor tradicional de acero inoxidable. Debido a que el reactor desechable reduce el CIP, el SIP y el trabajo de verificación relacionado al mismo tiempo, mejora significativamente la flexibilidad de operación y reduce el riesgo de contaminación. En el futuro, será posible reemplazar el reactor de acero inoxidable y convertirse en el reactor convencional para la producción de anticuerpos, si puede resolver el problema de disolución de la sustancia / precipitado y la escala de producción. Además, la base principal para la amplificación del reactor todavía se basa en el principio de amplificación empírica, y todavía hay algunas disputas, como la velocidad de la punta de la hoja y la idoneidad del principio de amplificación. Estos factores indudablemente aumentarán la dificultad y el riesgo de la industrialización de los fármacos con anticuerpos en el futuro.
