El bioreactor (bioreactor) fa referència a qualsevol planta o equip d'enginyeria que proporcioni un entorn bioactiu. Es tracta d'un simulador de funcions biològiques, com el fermentador, l'enzim immobilitzat o el comptador de cèl·lules immobilitzades, utilitzant la funció biològica de l'enzim o l'organisme.
La clau per a la industrialització a gran escala i la comercialització de la tecnologia de cultius de cèl·lules animals és si podem dissenyar bioreactors adequats. A causa de la gran diferència entre les cèl·lules animals i les cèl·lules microbianes, el reactor microbial tradicional no és adequat per al cultiu a gran escala de cèl·lules animals. En primer lloc, hem de satisfer suficient oxigen sota una força de cisallament baixa i un bon estat de mescla per proporcionar suficient oxigen per al creixement cel·lular i la síntesi de productes cel·lulars.
Llavors, quins tipus de bioreactors s'utilitzen habitualment al laboratori? Segons el material del reactor, es poden dividir en reactor de tanc de vidre, reactor d'acer inoxidable i reactor sol ús.
(1) reactor de dipòsit de vidre
Actualment, la majoria dels reactors utilitzats per a la investigació del desenvolupament del procés són principalment dipòsits de vidre. El bioreactor del dipòsit de vidre té les característiques de configuració flexible, potent funció, funcionament senzill i fàcil d'actualitzar. És la millor opció per al desenvolupament de cultius de cèl·lules animals i projectes de desenvolupament i investigació de la fermentació microbiana, i es pot utilitzar en cèl·lules animals i varetes coliformes. Bacteris, llevats, fongs, cèl·lules d'insectes i cultiu de cèl·lules vegetals.
(2) reactor d'acer inoxidable
Fins ara, els fàrmacs d'anticossos aprovats per la FDA es produeixen bàsicament en reactors d'acer inoxidable. Degut a que la producció d'anticòs primerenca és relativament baixa, l'escala de producció és majoritàriament al voltant de 10000 L. El reactor d'acer inoxidable sol incloure el mòdul CIP, el mòdul SIP, el mòdul d'emmagatzematge, etc. Per tant, la connexió de canonada és molt complexa, que requereix requisits més alts per als operadors. Una vegada que hi hagi contaminació, hem de controlar i esterilitzar tot el sistema. Mentrestant, el reactor d'acer inoxidable també s'enfronta a una elevada inversió d'equips inicials i un cost d'operació.
(3) reactor d'una vegada
En els últims anys, els reactors d'un sol ús ocupen ràpidament el mercat a la llar ia l'estranger amb els avantatges de no netejar, ni esterilitzar ni operar de manera flexible. El nom comercial de Shire és VPRIV EMA, que és produït per un reactor desechable i que ha estat aprovat per EMA. En comparació amb el tradicional reactor d'acer inoxidable, tant si es tracta de creixement cel·lular, producció d'anticossos o qualitat d'anticossos, l'ús d'un reactor únic pot aconseguir una gran semblança, al mateix temps, pot reduir significativament els costos de producció i reduir el cicle de producció.
Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia de construcció de línies cel·lulars i la tecnologia de desenvolupament mitjà de la cultura, la densitat cel·lular i la producció d'anticossos s'han millorat enormement, el que suposa un desafiament sever per al cultiu cel·lular a gran escala.
La ràpida pujada del reactor desechable ha suposat un gran impacte en el tradicional reactor d'acer inoxidable. Atès que el reactor desechable redueix el treball CIP, SIP i verificació relacionada al mateix temps, millora de manera significativa la flexibilitat de l'operació i redueix el risc de contaminació. En el futur, serà possible reemplaçar el reactor d'acer inoxidable i convertir-se en el reactor principal per a la producció d'anticòs, si es pot resoldre el problema de dissoldre bé la substància / precipitats i la producció. A més, la base principal de l'amplificació del reactor segueix basant-se en el principi d'amplificació empírica, i encara hi ha algunes disputes, com ara la velocitat de les fulles com la idoneïtat del principi d'amplificació. Aquests factors augmentaran, sens dubte, la dificultat i el risc de la industrialització de fàrmacs d'anticossos en el futur.
