تعتمد إمكانية تصنيع تكنولوجيا زراعة الخلايا الحيوانية وتسويقها على نطاق واسع على ما إذا كان يمكن تصميم مفاعل حيوي مناسب. نظرًا للاختلاف الكبير بين الخلايا الحيوانية والخلايا الميكروبية ، من الواضح أن المفاعلات الميكروبية التقليدية ليست مناسبة لاستنبات الخلايا الحيوانية على نطاق واسع. بادئ ذي بدء ، يجب أن يكون مقتنعًا أنه في ظل حالة قوة القص المنخفضة والخلط الجيد ، يمكن توفير أكسجين كافٍ لنمو الخلايا وتخليق الخلايا للمنتجات.
إذن ما هي أنواع المفاعلات الحيوية التي يشيع استخدامها في المختبر؟ وفقًا لمواد المفاعل ، يمكن تقسيمها إلى مفاعلات ذات خزان زجاجي ومفاعلات من الفولاذ المقاوم للصدأ ومفاعلات يمكن التخلص منها.
(1) مفاعل حيوي زجاجي
في الوقت الحاضر ، معظم المفاعلات المستخدمة لتطوير العمليات والبحث في الداخل والخارج هي في الأساس خزانات زجاجية. يتميز المفاعل الحيوي للخزان الزجاجي بخصائص التكوين المرن ، والوظائف القوية ، والتشغيل البسيط ، وسهولة الترقية والتوسيع. إنه مشروع بحث وتطوير لثقافة الخلايا الحيوانية والتخمير الميكروبي. أفضل خيار للخلايا الحيوانية ، الإشريكية القولونية ، الخميرة ، الفطريات ، الخلايا الحشرية وزراعة الخلايا النباتية.
(2) مفاعل حيوي من الفولاذ المقاوم للصدأ
حتى الآن ، يتم إنتاج جميع عقاقير الأجسام المضادة المعتمدة من قِبل إدارة الأغذية والعقاقير تقريبًا في مفاعلات الفولاذ المقاوم للصدأ. نظرًا للإنتاجية المنخفضة للأجسام المضادة المبكرة ، يكون مقياس الإنتاج في الغالب حوالي 10000 لتر. تشتمل مفاعلات الفولاذ المقاوم للصدأ عادةً على وحدات CIP ، ووحدات SIP ، ووحدات تخزين ، وما إلى ذلك ، لذا فإن توصيل خط الأنابيب معقد للغاية ويتطلب مشغلين عاليين. في حالة وجود تلوث ، يجب فحص وتعقيم النظام بأكمله. في الوقت نفسه ، تواجه مفاعلات الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا استثمارات عالية في المعدات وتكاليف تشغيلية.
(3) مفاعل حيوي يمكن التخلص منه
في السنوات الأخيرة ، احتلت المفاعلات أحادية الاستخدام الأسواق المحلية والأجنبية بسرعة بفضل مزاياها المتمثلة في عدم التنظيف وعدم التعقيم والتشغيل المرن. يتم إنتاج مستحضرات الإنزيم من Shire تحت الاسم التجاري VPRIV® في مفاعلات تستخدم مرة واحدة وتمت الموافقة عليها من قبل EMA للتسويق. بالمقارنة مع مفاعل الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي ، سواء كان نموًا للخلايا ، أو إنتاج الجسم المضاد ، أو جودة الجسم المضاد ، يمكن للمفاعل أحادي الاستخدام تحقيق درجة عالية من التشابه ، وفي الوقت نفسه ، يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة الإنتاج ويقصر دورة الإنتاج.
مع التطور السريع لتكنولوجيا بناء خط الخلية وتكنولوجيا التطوير المتوسطة ، تم تحسين كثافة الخلايا وعائد الجسم المضاد بشكل كبير ، مما يشكل تحديات شديدة لثقافة الخلايا على نطاق واسع.
لقد أحدث الارتفاع السريع في المفاعلات أحادية الاستخدام تأثيرًا هائلاً على مفاعلات الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدية. لأن المفاعلات أحادية الاستخدام تزيد بشكل كبير من المرونة التشغيلية وتقلل من مخاطر التلوث مع تقليل الجزء الأكبر من CIP و SIP وأعمال التحقق ذات الصلة. إذا كان من الممكن حل مشاكل المواد المرتشحة / الرواسب ومقاييس الإنتاج بشكل جيد ، فسيكون من الممكن استبدال مفاعلات الفولاذ المقاوم للصدأ وتصبح المفاعلات الرئيسية لإنتاج الأجسام المضادة في المستقبل. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن الأساس الرئيسي لتوسيع نطاق المفاعل لا يزال يعتمد على مبدأ التوسع التجريبي ، ولا تزال هناك بعض الخلافات ، مثل ملاءمة السرعة الطرفية كمبدأ توسيع النطاق. تزيد هذه العوامل بلا شك من صعوبة وخطر التصنيع المستقبلي للأدوية المضادة للأجسام.