Что такое одноразовый реактор?

Отвечая на главный вопрос:Что такое одноразовый реактор и как он исключает очистку и перекрестное загрязнение в биофармацевтическом производстве?Реактор одноразового использования (SUR) - одноразовый биореактор, в котором технологическая жидкость вступает в контакт с предварительно стерилизованным,гибкий пластиковый пакет (обычно этиленовинил ацетат или многослойная пленка EVA/PE), который облучается гамма-излучением до дозы 2550 kGy, обеспечивая уровень гарантии стерильности (SAL) 10−6. После каждой партии вся сборка мешка выбрасывается и заменяется, исключая циклы очистки на месте (CIP) и парообработки на месте (SIP),сокращение времени перехода на 60~80%, и исключение риска перекрестного загрязнения между партиями или продуктами.

1Основные принципы работы реакторов одноразового использования

·Стерилизация гамма-излучениемСборка одноразовых мешков запечатана и подвергается дозе гамма-излучения кобальта-60 в 2550 kGy, достигая уровня обеспечения стерильности 10−6 (вероятность выживания одного организма).Это предварительно стерилизованный, конструкция с закрытой системой исключает необходимость в стерилизации на месте, сокращая время обработки партии с 24 часов (нержавеющая сталь) до 2−4 часов (одноразовое использование).

·**Управление экстрагируемыми и просачиваемыми веществами**Plastic film materials must demonstrate that extractables (compounds released under exaggerated conditions) and leachables (compounds released under actual process conditions) remain below toxicological thresholds per USP <87> and <88> standardsПоставщики пленок предоставляют всеобъемлющие пакеты данных E&L для подачи нормативных документов, включая извлекаемые профили для пластификаторов, антиоксидантов и вспомогательных материалов для обработки.

·**Ограничения передачи массы и смешивания**Одноразовые реакторы обычно достигают скорости переноса кислорода (kLa) 515 h−1 для смешанных конструкций и 2 8 h−1 для волновых смешанных конструкций по сравнению с 10 30 h−1 для биореакторов из нержавеющей стали.Это ограничивает максимальную плотность клеток при микробической ферментации, но достаточно для культуры клеток млекопитающих (клеток CHO при 10 ‰ 30 ‰ 106 клеток / мл), где потребность в кислороде 5 ‰ 10 ‰ ниже..

2Основные типы реакторов одноразового использования

·**Биореактор одноразового использования с управляемым резервуаром (SUB) **В жестком наружном сосуде для поддержки размещается гибкий внутренний мешок, оборудованный интегрированным механизмом вращения и спаргером.Двигатель привозится магнитным сцеплением или механическим уплотнением вала на несущем сосудеОбъемы варьируются от 50 л до 2000 л, что делает SUB доминирующей технологией для клинической и коммерческой культуры клеток млекопитающих в CDMO.

·**Биореактор для одноразового использования с смешанными волнами**Мешка установлена на качающейся платформе, которая генерирует волнообразное движение, обеспечивая смешивание и аэрацию без внутренних винтов или спаргеров.Мягкое качание создает низкое напряжение сдвига (средняя скорость сдвига 50-150 с-1), идеально подходит для клеточных культур млекопитающих и насекомых, чувствительных к стрижке.

·** Реактор с жидкостным покрытием одноразового использования **Использует подъемный поток жидкости для подвешивания микроносителей или клеток в колонке для одноразового использования.В основном используется для производства вакцин и клеточной терапии в объемах 550 л..

Сравнительная матрица типов реакторов одноразового использования

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Каково максимальное рабочее давление реактора одноразового использования?

Одноразовые реакторы ограничены механической прочностью пластикового пакета и емкости для поддержания.значительно ниже, чем у биореакторов из нержавеющей стали (26 бар)Это ограничивает их использование для клеточной культуры под низким давлением и микробиологических процессов ферментации.

Как стоимость одноразового использования сравнивается с нержавеющей сталью в производственном масштабе?

Реакторы одноразового использования исключают инфраструктуру CIP/SIP, сокращают потребление воды и энергии на 60−80% и исключают риск перекрестного загрязнения.000 на партию) и расходы на утилизацию отходов накапливаютсяТочка безубыточности обычно составляет 2000 л для культуры клеток млекопитающих; выше этого, нержавеющая сталь становится более экономичной в течение всего жизненного цикла оборудования.

Что такое экстрагируемые и просачиваемые вещества и почему они важны?

Экстрагируемые вещества - это химические соединения, выделяемые из пластикового пакета в чрезмерных условиях (высокая температура, сильные растворители),в то время как промываемые соединения высвобождаются в реальных условиях процессаОба должны быть количественно определены по USP <87> (реактивность) и <88> (системная токсичность), чтобы гарантировать отсутствие токсических, мутагенных,или иммуногенные соединения попадают в лекарственный продукт в количествах, превышающих порог аналитической оценки (AET).

Могут ли одноразовые реакторы использоваться для микробиологической ферментации?

Микробиальные культуры требуют кислорода в 5×20 раз больше, чем клетки млекопитающих из-за более высокой плотности клеток (до 100 г/л сухого веса).КЛА систем одноразового использования (515 h−1) обычно недостаточна для микробиологической ферментации высокой плотности., хотя некоторые поставщики предлагают высокопроизводительные СУБ с улучшенной передачей кислорода для ограниченных микробиологических приложений до 50 ‰ 200 л.