생물약제용 부착 세포 배양 바이오리액터

부착 세포 배양 바이오리액터 개요

부착 세포 배양 바이오리액터는 일반적으로 혼합 및 물질 전달 모듈, 온라인 매개변수화 시스템, 배양 모듈, 그리고 층상 고정화 캐리어를 포함합니다. 세포는 캐리어 표면에 부착되며, 배양액은 영양분 공급과 대사 폐기물 제거를 보장하기 위해 캐리어를 통해 지속적으로 또는 간헐적으로 관류 및 유동됩니다. 이를 통해 고밀도 세포 배양이 실현됩니다. 부착 세포 배양 바이오리액터는 포유류 세포, 줄기 세포 등에 저전단력, 안정적이고 제어된 성장 환경을 제공합니다.

특징

• 새로운 플레이크 캐리어 구조: 다층 플레이크 고정 캐리어의 내부 구성으로, 재료는 우수한 생체 적합성과 표면 친수성을 모두 갖추고 있어 세포 부착, 성장 및 분화에 유리합니다. 캐리어는 조밀하게 배열되어 큰 비표면적을 제공합니다.
• 관류식 연속 영양 공급 시스템: 외부 관류를 통해 신선한 배양액을 지속적으로 공급하는 동시에 대사 산물을 제거하여 세포 성장 환경의 안정성과 활력을 유지합니다.
• 저전단 유동장 설계: 에어 리프트 혼합 시스템은 시트 캐리어 사이에서 배양액의 균일한 흐름을 보장하며 세포에 유해한 전단력을 발생시키지 않아 기계적 민감도가 높은 세포 유형에 적합합니다.
• 다중 매개변수 자동 제어: pH, 온도, 용존 산소, 유량 등의 온라인 실시간 모니터링 및 폐쇄 루프 피드백 제어를 지원하며, 사용자는 세포 대사 상태에 따라 운영 매개변수를 유연하게 조정할 수 있습니다.
• 모듈식 통합 구조: 각 모듈은 독립적으로 설계되어 세척이나 부품 교체를 위해 신속하게 분해할 수 있으며, 다양한 배양 백 또는 캐리어 프로그램을 지원하고 일회용 반응기 시스템으로 업그레이드할 수 있습니다.

작동 원리

1. 접착 세포 배양 바이오리액터의 핵심은 고체 캐리어 표면에 세포를 흡착시키고 외부 순환 관류를 통해 동적 급여 및 폐액 교환을 실현하는 데 있습니다.
2. 시트 캐리어 내부 고정: 코팅된 캐리어 표면에 세포를 접종하고, 초기 정적 기간 동안 세포 부착을 촉진합니다.
3. 관류 모듈 작동: 배양액은 순환 펌프에 의해 저장소에서 반응기 내부로 운반되며, 침투 구조를 통해 캐리어 층을 통과하여 지속적인 영양분 및 가스 교환을 제공합니다.
4. 기체-액체 물질 전달 제어: 기체는 막 접촉기 또는 미세 기포 형태로 첨가되며, 산소 전달 효율이 높고, 동시에 용존 산소 프로브와 결합하여 피드백 조절을 수행합니다.
5. 자동 환경 조절 및 제어: pH, DO, 온도 등을 센서를 통해 실시간 데이터를 수집하고, 컨트롤러가 히터, 이산화탄소 가스 밸브, 전자기 펌프 및 기타 구성 요소에 조정 지시를 내려 환경 조건이 항상 목표 범위 내에서 유지되도록 합니다.
6. 세포 수확: 배양 종료 후, 효소 분해 또는 기계적 수단을 통해 부착 세포를 회수할 수 있으며, 후속 정제 분리 또는 기능 실험에 적합합니다.
7. 이 시스템은 관류 및 저전단 유동 시너지 작동을 통해 장기 배양 과정에서 세포의 활력과 대사 안정성을 유지하여 현탁 배양보다 훨씬 더 높은 세포 밀도를 달성할 수 있습니다.

적용 분야

• 백신 생산: 광견병 백신, A형 간염 백신, 소아마비 바이러스 백신 및 기타 바이러스 벡터와 같은 고밀도 벽 세포 배양(Vero 세포, MDCK 세포 등)의 생산에 의존합니다.
• 줄기 세포 확장 및 분화 연구: 인간 배아 줄기 세포, 유도 만능 줄기 세포 등의 대규모 확장 및 유도 분화 공정 제어에 적합합니다.
• 세포 치료 산업: CAR-T 세포, 중간엽 줄기 세포 및 기타 세포 제품은 임상 치료에 널리 사용되며, 반응기는 수율과 활성을 개선하기 위한 초기 준비 플랫폼으로 사용할 수 있습니다.
• 재조합 단백질 발현 플랫폼: 일부 포유류 세포는 부착 상태에서 재조합 단백질을 보다 안정적으로 발현하므로, 초기 스크리닝 또는 미량 샘플 생산에 적합합니다.
• 생의학 및 약물 스크리닝: 부착형 벽 반응기는 약물 효능 시험 및 기전 연구를 위한 3D 조직 공학 모델 또는 종양 미세환경을 구축할 수 있어 체외 실험의 생리학적 관련성을 높입니다.