Ο βιοαντιδραστήρας (βιοαντιδραστήρας) αναφέρεται σε οποιοδήποτε εργοστάσιο ή μηχανικό εξοπλισμό που παρέχει βιοδραστικό περιβάλλον. Πρόκειται για προσομοιωτή βιολογικών λειτουργιών, όπως ζυμωτήριο, ακινητοποιημένο ένζυμο ή μετρητή ακινητοποιημένων κυττάρων, χρησιμοποιώντας τη βιολογική λειτουργία του ενζύμου ή του οργανισμού.
Το κλειδί για την εκβιομηχάνιση μεγάλης κλίμακας και την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας των ζωικών κυτταρικών καλλιεργειών είναι αν μπορούμε να σχεδιάσουμε κατάλληλους βιοαντιδραστήρες. Λόγω της μεγάλης διαφοράς μεταξύ των ζωικών κυττάρων και των μικροβιακών κυττάρων, ο παραδοσιακός μικροβιακός αντιδραστήρας προφανώς δεν είναι κατάλληλος για καλλιέργεια ζωικών κυττάρων μεγάλης κλίμακας. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να ικανοποιήσουμε αρκετό οξυγόνο κάτω από χαμηλή δύναμη διάτμησης και καλή κατάσταση ανάμιξης για να παρέχουμε αρκετό οξυγόνο για ανάπτυξη κυττάρων και σύνθεση κυττάρων.
Τότε ποιοι τύποι βιοαντιδραστήρων χρησιμοποιούνται συνήθως στο εργαστήριο; Σύμφωνα με το υλικό του αντιδραστήρα, μπορούν να χωριστούν σε αντιδραστήρα γυάλινης δεξαμενής, αντιδραστήρα από ανοξείδωτο χάλυβα και αντιδραστήρα μίας χρήσης.
(1) αντιδραστήρα δεξαμενής υάλου
Επί του παρόντος, οι περισσότεροι από τους αντιδραστήρες που χρησιμοποιούνται για την έρευνα της ανάπτυξης της διαδικασίας είναι κυρίως γυάλινες δεξαμενές. Ο βιοαντιδραστήρας γυάλινης δεξαμενής έχει τα χαρακτηριστικά ευέλικτης διαμόρφωσης, ισχυρή λειτουργία, απλή λειτουργία και εύκολη αναβάθμιση. Είναι η καλύτερη επιλογή για την ανάπτυξη ερευνητικών και αναπτυξιακών έργων καλλιέργειας ζωικών κυττάρων και μικροβιακής ζύμωσης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ζωικά κύτταρα και κολοβακτηρίδια. Βακτήρια, ζύμες, μύκητες, κύτταρα εντόμων και καλλιέργεια φυτικών κυττάρων.
(2) αντιδραστήρα από ανοξείδωτο χάλυβα
Μέχρι στιγμής, τα φάρμακα αντισωμάτων που έχουν εγκριθεί από τον FDA παράγονται βασικά σε αντιδραστήρες από ανοξείδωτο χάλυβα. Επειδή η πρόωρη παραγωγή αντισωμάτων είναι σχετικά χαμηλή, η κλίμακα παραγωγής είναι κυρίως περίπου 10000 L. Ο αντιδραστήρας από ανοξείδωτο χάλυβα περιλαμβάνει συνήθως την ενότητα CIP, τη μονάδα SIP, την μονάδα αποθήκευσης και ούτω καθεξής. Επομένως, η σύνδεση του αγωγού είναι πολύ σύνθετη, πράγμα που απαιτεί υψηλότερες απαιτήσεις για τους φορείς εκμετάλλευσης. Μόλις υπάρξει ρύπανση, πρέπει να ελέγξουμε και να αποστειρώσουμε ολόκληρο το σύστημα. Εν τω μεταξύ, ο αντιδραστήρας από ανοξείδωτο χάλυβα αντιμετωπίζει επίσης υψηλό αρχικό κόστος επένδυσης και λειτουργίας.
(3) αντιδραστήρα ενός χρόνου
Τα τελευταία χρόνια, οι αντιδραστήρες μίας χρήσης καταλαμβάνουν γρήγορα την αγορά στο εσωτερικό και στο εξωτερικό με τα πλεονεκτήματα του καθαρισμού, της αποστείρωσης και της ευέλικτης λειτουργίας. Η εμπορική επωνυμία της εταιρείας Shire είναι η VPRIV EMA, η οποία παράγεται από αντιδραστήρα μίας χρήσης και έχει εγκριθεί από την EMA. Σε σύγκριση με τον παραδοσιακό αντιδραστήρα από ανοξείδωτο χάλυβα, είτε πρόκειται για κυτταρική ανάπτυξη, παραγωγή αντισωμάτων είτε για ποιότητα αντισωμάτων, η χρήση ενός αντιδραστήρα μίας χρήσης μπορεί να επιτύχει υψηλή ομοιότητα, ενώ ταυτόχρονα μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος παραγωγής και να συντομεύσει τον κύκλο παραγωγής.
Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας κατασκευής κυτταρικών γραμμών και της τεχνολογίας ανάπτυξης του μέσου καλλιέργειας, η πυκνότητα των κυττάρων και η παραγωγή αντισωμάτων έχουν βελτιωθεί σημαντικά, γεγονός που αποτελεί σοβαρή πρόκληση για κυτταροκαλλιέργεια μεγάλης κλίμακας.
Η ταχεία άνοδος του αντιδραστήρα μιας χρήσης έχει επιφέρει μεγάλη επίδραση στον παραδοσιακό αντιδραστήρα ανοξείδωτου χάλυβα. Επειδή ο αντιδραστήρας μίας χρήσης μειώνει συγχρόνως την εργασία CIP, SIP και τις συναφείς επαληθεύσεις, βελτιώνει σημαντικά την ευελιξία της λειτουργίας και μειώνει τον κίνδυνο ρύπανσης. Στο μέλλον, θα είναι δυνατό να αντικατασταθεί ο αντιδραστήρας από ανοξείδωτο χάλυβα και να γίνει ο κύριος αντιδραστήρας για την παραγωγή αντισωμάτων, αν μπορεί να λύσει καλά το πρόβλημα της διάλυσης ουσίας / ιζήματος και της κλίμακας παραγωγής καλά. Επιπλέον, η βασική βάση για την ενίσχυση του αντιδραστήρα εξακολουθεί να βασίζεται στην αρχή της εμπειρικής ενίσχυσης και εξακολουθούν να υπάρχουν κάποιες διαφωνίες, όπως ο ρυθμός κορυφής των φύλλων, όπως η καταλληλότητα της αρχής ενίσχυσης. Αυτοί οι παράγοντες αναμφίβολα θα αυξήσουν τη δυσκολία και τον κίνδυνο της βιομηχανοποίησης των φαρμάκων για αντισώματα στο μέλλον.
