Se a tecnologia de cultura de células animais pode ser industrializada e comercializada em larga escala depende se um biorreator adequado pode ser projetado. Devido à grande diferença entre células animais e células microbianas, os reatores microbianos tradicionais obviamente não são adequados para o cultivo em larga escala de células animais. Em primeiro lugar, deve-se garantir que sob a condição de baixa força de cisalhamento e boa mistura, oxigênio suficiente pode ser fornecido para o crescimento celular e a síntese celular de produtos.
Então, quais são os tipos de biorreatores comumente usados em laboratório? De acordo com o material do reator, eles podem ser divididos em biorreatores de vidro, biorreatores de aço inoxidável e biorreatores descartáveis.
(1) Biorreatores de vidro
Atualmente, a maioria dos reatores usados para pesquisa de desenvolvimento de processos no país e no exterior são principalmente reatores de tanque de vidro. Os biorreatores de vidro têm as características de configuração flexível, funções poderosas, operação simples e fácil atualização e expansão. É a melhor escolha para projetos de pesquisa e desenvolvimento de cultura de células animais e fermentação microbiana, e pode ser usado para células animais, Escherichia coli, leveduras, fungos, células de insetos e cultura de células vegetais, etc.
(2) Biorreatores de aço inoxidável
Até o momento, quase todos os medicamentos de anticorpos aprovados pela FDA são produzidos em reatores de aço inoxidável. Os biorreatores de aço inoxidável geralmente envolvem módulos CIP, módulos SIP, módulos de armazenamento, etc. Portanto, a conexão da tubulação é muito complicada e os requisitos para os operadores são relativamente altos. Em caso de contaminação, todo o sistema precisa ser verificado e esterilizado. Ao mesmo tempo, os biorreatores de aço inoxidável também enfrentam altos investimentos iniciais em equipamentos e custos operacionais.
(3) Biorreatores descartáveis
Nos últimos anos, os reatores de uso único ocuparam rapidamente o mercado com suas vantagens de não limpeza, esterilização e operação flexível. As preparações enzimáticas da Shire são produzidas em biorreatores de uso único e foram aprovadas pela EMA para comercialização. Em comparação com os biorreatores tradicionais de aço inoxidável, alta similaridade pode ser alcançada com biorreatores de uso único em termos de crescimento celular, rendimento de anticorpos e qualidade de anticorpos. Ao mesmo tempo, também pode reduzir significativamente o custo de produção e encurtar o ciclo de produção.
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de construção de linha celular e tecnologia de desenvolvimento médio, a densidade celular e o rendimento de anticorpos foram bastante aprimorados, apresentando sérios desafios à cultura de células em larga escala.
A rápida ascensão dos biorreatores de uso único trouxe um enorme impacto nos reatores tradicionais de aço inoxidável. Porque os biorreatores de uso único aumentam significativamente a flexibilidade operacional e reduzem os riscos de contaminação, reduzindo a maior parte dos esforços de validação CIP, SIP e relacionados. Se os problemas dos lixiviáveis/precipitados e da escala de produção puderem ser bem resolvidos, será possível substituir os reatores de aço inoxidável e se tornar os principais biorreatores para a produção de anticorpos no futuro.