¿Cuáles son los diferentes tipos de biorreactores?

Hay muchos tipos diferentes de biorreactores que incluyen: tanque agitado, balancín, elevador de aire y lecho fijo.

Los biorreactores tradicionales de usos múltiples requieren una limpieza después de cada ciclo de cultivo celular. Los biorreactores de menor escala son sistemas de vidrio y se pueden esterilizar en autoclave. Los biorreactores más grandes son sistemas de acero inoxidable que requieren sistemas conectados adicionales para la esterilización, como limpieza en el lugar (CIP) y vaporización en el lugar (SIP).

Los biorreactores de un solo uso se introdujeron en el mercado biofarmacéutico hace unos 25 años. Están hechos de biocontenedores cerrados irradiados con rayos gamma de un solo uso, que se colocan en hardware reutilizable. Los biorreactores de un solo uso se utilizan cada vez más para ciclos de producción a pequeña, mediana y gran escala debido a sus muchos beneficios.

• Los biorreactores de tanque agitado están equipados con un impulsor para homogeneizar los medios de cultivo y un rociador para suministrar oxígeno a las células. Los reactores de tanque agitado (STR) son los biorreactores más utilizados. Estos varían en tamaños de 15 ml a 2000 l para un solo uso y están disponibles en tamaños superiores a 2000 l para acero inoxidable. Los STR se utilizan principalmente para ampliar un proceso desde la escala de investigación y desarrollo hasta la escala de fabricación. El objetivo es garantizar que un proceso en un volumen más pequeño pueda ser representativo de volúmenes más grandes. Además de la capacidad de ampliación, la usabilidad y la garantía del proceso del STR de un solo uso a escala de fabricación son elementos clave a tener en cuenta.

• Los biorreactores Rocker se ofrecen como sistemas de un solo uso. Se trata de una bolsa en una plataforma móvil, que se basa en un movimiento de balanceo para la mezcla. El oxígeno se difunde a través del espacio de cabeza a través de la interfaz líquido-gas, ya que estos biorreactores no están equipados con un rociador. Estos biorreactores suelen ser de menor escala, desde unos pocos litros hasta un máximo de 100 L. Por lo general, se utilizan para la producción a pequeña escala o para sembrar en biorreactores más grandes.
  

• Los biorreactores de elevación por aire se usan con menos frecuencia en la industria biofarmacéutica debido a que son menos conocidos con procesos regulatorios que están en gran parte inexplorados. Dependen de las burbujas de aire para airear y transportar los medios alrededor del reactor para mezclarlos al mismo tiempo.

• Los biorreactores de lecho fijo se utilizan para células adherentes, que involucran células especializadas que solo pueden crecer cuando se unen a una superficie. Por lo general, tienen tiras de fibras (portadores) que dan como resultado una gran superficie para que las células se adhieran. Estos transportadores se empaquetan juntos para formar el lecho fijo. Medio de cultivo aireado circula a través de él. Las células adherentes también se pueden cultivar en biorreactores de tanque agitado, balancín y elevador de aire, como células suspendidas. Sin embargo, deben unirse a perlas de 100 micrómetros (es decir, microportadores) puestas en suspensión. La ampliación de escala de este proceso es mucho más compleja y lleva más tiempo que el proceso de suspensión equivalente o el proceso de células adherentes en la tecnología de biorreactores de lecho fijo.

Obtenga más información sobre los beneficios de usar biorreactores de un solo uso en la Nota de aplicación: Comparación de rendimiento del cultivo de células CHO-S y la producción de mAb en el biorreactor Allegro™ STR 200 y el biorreactor convencional de un solo uso.

En coautoría con Marie-Laure Collignon y Alex Williams.