カスタマイズ された バイオリアクター は 何 です か

細胞培養と微生物培養の 違いとは?細胞培養用の生物反応器は 微生物発酵において ほとんど関係のない 4つの条件に基づいて設計されています 切断感が高い 容量単位あたりの酸素需要が低い厳格な生理学的コントロール哺乳類の細胞は 1.5 m/s 以上のプロペラー先の速度で損傷されるため,船は 0.01-0 の電源入力で大直径の軸性水翼を使用します.0 の代わりに 10 kW/m3.5〜5kW/m3は微生物施設の典型である.溶けた酸素は空気の飽和度20〜50%で保持され,pHは6.8〜7.4で,±0以内である.05溶けたCO2は100~150mmHg以下です.

1剪定に敏感で高密度の栽培のための設計オプション

細胞培養のためのカスタマイゼーションは4つのサブシステムに集中しています.それぞれに測定可能なターゲットと定義された障害モードがあります.

• 低切断の混ざりとガス移転:推進器の選択が優れている.大直径の軸性水翼またはD/T 0.40-0.50の船舶プロペラーは,0.5-1.5 m/sの尖端速度で散布混合を供給する.バクテリアや酵母によって許容される3~7m/sと比較すると酸素需要が低いため,通常は50-150の代わりに0.5-2mmol O2/L·hで,0.01-0.10vmでリングスパッガーは十分です.そして,ガス-液体インターフェースの泡誘発細胞損傷は,大量切断ではなく制限メカニズムになりますプラロニックF-68の0.5-2.0g/Lを追加すると,泡が破裂する細胞を保護し,シンターではなく穴を掘ったスパーガーを使用すると,表面切断を減らすのに十分な泡の大きさを保ちます.
• 表面塗装と材料:細胞培養容器は316Lで低炭素で硫黄を制御し,機械的に磨き上げ,ASME-BPE SF4またはそれ以上の Ra 0.4 μm以下まで電極磨きされます.電気磨きが重要なのは 洗浄性以外にも 2つの理由があります: 菌糸体と細菌菌類が生息できる微小の裂け目を取り除きますそして,多製品施設の繰り返しカウスティック・アシド・サイクルに抵抗するクロム濃縮された受動層を生成する.塩化物を含む飼料または高塩分環境を使用する場合,デュプレックス2205または904Lが置き換えられ,すべてのエラストメアはUSPクラスVIで,動物由来成分を含まないものでなければなりません.
• パルフュージョンと細胞保持高密度のプロセスは 細胞を保持しながら 継続的に収穫することで 供給されたバッチを超えて進みますパーファッションバイオリアクターは,完全収穫率に指定された保持装置と交互の接流流量または接流流量フィルタリングループを統合する特定の注射速度は通常0.02〜0.10 nL/細胞/日で,1日1〜3容器の容量相当で,生存可能性が90%以上の20−80×10^6細胞/mlの生存性細胞密度を維持します.容器は,保持ループのための追加のノズルを必要とします.低切断頭を持つ収穫ポンプと,製品を取り出す間に容器の重量を恒定に保つ制御ロジック
• 溶解したCO2管理:高細胞密度では,溶けた二酸化炭素が蓄積し,約100-150 mmHg以上の成長とグリコシレーションを阻害する.容器の底部でCO2を除去するために空気や酸素のより高いスパージ率によってこの問題に対処します表面に気体があるので 表面に気体があるので 表面に気体があるので 表面に気体があるので正確な反応は,通常,より低い振動でより多くのガスです.船舶のジオメトリが固定されたときに作られなければならない設計決定です.

2制御アーキテクチャとコンプライアンス

規制された製品では,制御システムは容器と同じくらいコンプライアンス・デリバブルです.

• 計測装置とPAT:標準ループは温度,pH,DO,圧力,レベル,およびガス流をカバーし,激動,ガス流,酸素濃縮によるDO制御がカスケード化されています.先進的な装置は,オンラインでの可用性のあるセル容量の容量測定を追加します.グラコース,乳酸,グルタマート,タイター,および OUR と CTR のオフガス分析のためのラマン光谱.これらのプロセス分析技術ツールは,ICH Q8からQ11に定義されたQbDフレームワークの下でリアルタイムリリーステストをサポートします.固定されたセットポイントから 培養物の実際の代謝状態に 適応するモデルベースの餌に 制御を移行します
• レシピ構造とデータ完全性制御ソフトウェアは ISA-88 に従い,一般レシピ,サイトレシピ,マスターレシピを分離する必要があります.論理を書き直さずに生産に移行する米国におけるGMP製造については, 21 CFR Part 11は,安全で,コンピュータで生成された,タイムスタンプ付きの監査追跡,ロールベースのアクセスによる権限のチェック,電子署名が記録に結びついています欧州連合では,附属書11が同等の要件を課しており,両者は書面仕様に対する文書化試験によるシステムの公式検証を要求している.
• 単品とステンレス・ハイブリッドパーソナライゼーションとは 再利用可能と使い捨ての境界線を どこに置くかを 選ぶことを意味しますハイブリッド施設では,生產バイオリアクターのステンレス容器を保持し,メディアの準備のための使い捨て袋を使用する.圧力と熱伝送能力を保持しながら,最も大きな清掃検証負担をなくす.完全単品列車 2未満の多製品臨床製造選択は,キャンペーン数と変更頻度によって決定されるべきです.年間約8~10回の製品変更を超えると,単品は通常,商品の総コストに勝っています.

細胞型による生物反応器の優先順位

よくある質問 (FAQ)

Q: カスタマイズされたバイオリアクターと カスタマイズされた発酵器の違いは何ですか?

A: 実用的には,差は許容範囲と文書の負担です. 醸造,エタノール,または酵素の生産のためのカスタマイズされた発酵機は,流量,清浄性,資本コスト表面の完成度は Ra 0.8 μm,機械密封,産業用計器具.哺乳類や幹細胞の培養のためのカスタマイズされたバイオリアクターは,生理学的な制御とデータ完全性のために最適化されています表面を電極化して Ra 0.4 μm以下に,低切断率のホイドロホイドロール,パルフューション能力,溶けたCO2管理完全な監査履歴と電子署名を持つ 21 CFR Part 11 に準拠した制御システム船舶の殻は類似しており,工学的な努力は2〜3倍に異なります.

Q:なぜ細胞培養では 微生物発酵よりも 容積あたりの電力は低いのでしょうか?

答えは 動物細胞には細胞壁がないため 細菌より約10~50倍大きいため 水力学や泡による切断に 弱いのですセルダメージは,インペラー近くの局所的な渦巻きエネルギー消耗率と,ガス-液体インターフェースの泡破裂と相関する実用的な結果:微生物用容器は0.5〜5kW/m3で,哺乳類用容器は0.0〜0.10kW/m3で,これは50倍減少です.酸素の需要は相応に低い減った混合強度は,質量移転の要件を満たしている.細胞培養で混合問題を解決するために,より高い興奮を押し出すことは,ほぼ常に解決するよりも細胞溶解によってより多くのダメージを引き起こす.

Q: 輸液生物反応器は 配列容器とどう違いますか?

充液容器には3つの追加が必要です まず 細胞保持ループ 交互接流や接流フィルタリング回路のための追加ドズル 低切断率の収穫ポンプ流域下流の採集に フィルタリングライン2つ目は,収穫が継続的に引き上げられ,新鮮な介質が供給される間,容器の質量を一定に維持する重量に基づくレベル制御で,通常,レベルを ± 2% 内に保持する.培養期間が長くなるということは,無菌性の完整性は10〜20日ではなく30〜60日保持しなければならないということです密封物,無菌なコネクタ,フィルターの完全性試験に関する仕様を上げ,長期にわたる不具合のキャンペーンのために設計されたサンプルとメディア交換システムを必要とします.

Q: GMP に合わせたバイオリアクターはどんな検証文書を付与すべきですか?

A: EN 10204 3 に準拠する設計資格証明書,図面,P&ID,材料証明書を含む,完全なパッケージを要求します.1溶接者の資格,溶接マップ,およびボロスコピー検査記録を含む手順,溶接者資格,溶接技術に関する材料,計測器の校正証明書が国家標準に追溯できる運用資格支援は,工場の受付試験プロトコルと結果,制御ループの検証,アラームとインターロックテスト,CIP 覆盖のテスト機能仕様,設計仕様,および試験プロトコルを含むソフトウェアのドキュメントを追加します. 供給者が制御システムを提供する場合,パーツとメンテナンスの推奨事項.