일회용 바이오리액터

일회용 생물반응기는 대용량으로 세포를 배양하는 데 사용됩니다. 기존의 스테인리스 스틸 다회용 시스템과 달리, 플라스틱 백을 배양 용기로 사용하고 사용 후 폐기합니다. 다회용 장비에 필요한 세척 및 멸균 단계를 생략함으로써 생산 배치 간 턴어라운드 시간을 상당히 줄일 수 있습니다. 배양 백은 일반적으로 멸균 상태로 제공되며, 백 홀더에 설치 후 바로 사용할 수 있습니다. 가스 공급 및 공급 라인에 대한 연결은 부착된 튜브를 통해 이루어집니다. 센서 포트 또는 통합된 일회용 센서를 통해 공정 분석 기술(PAT)을 이용한 공정 모니터링 및 제어가 가능합니다.

일회용 생물반응기는 세포 배양 용기를 세척하고 고압멸균하는 필요성을 제거하고, 이와 관련된 시간, 노동, 비용 및 환경에 유해한 화학물질을 제거합니다. 이로 인해 생산 배치 간 더 빠른 턴어라운드 시간과 공정 설정의 유연성 증가 등 여러 가지 이점이 발생합니다. 기존의 스테인리스 스틸 생물반응기는 종종 고정되어 있고 공정 가스, 물, 증기에 경직되어 있는 반면, 일회용 생물반응기는 더 이동성이 높고 스키드에 배치됩니다. 사용 가능한 센서 포트, 공급 라인 및 가스 공급 전략은 일회용 소모품의 구성에 따라 결정되므로 공정 요구에 따라 쉽게 변경하고 적응할 수 있습니다.

일회용 생물반응기는 일반적으로 모듈식 설계를 따릅니다. 실제 세포 배양 용기는 보통 교반 및 가스 주입 요소와 공급선 및 센서 포트가 있는 플라스틱 백입니다. 이 백은 구조적 지지와 가열 기능을 제공하는 백 홀더에 설치됩니다. 별도의 제어 장치를 통해 온도 및 가스 주입에 대한 설정점을 정의하고, 센서 판독값을 수집하며 공정 자동화를 실현할 수 있습니다.

일회용 생물반응기는 턴어라운드 시간 단축, 긴 세척 프로토콜 불필요, 유연성 증가 등의 고유한 장점이 있지만, 모든 공정에 이점을 제공하지는 않습니다. 특히 매우 높은 산소 요구량, 증가된 교반 속도와 높은 가스 주입 속도가 필요하거나 온도 또는 산성도 측면에서 극단적인 공정 조건을 가진 공정의 경우, 기존의 스테인리스 스틸 생물반응기가 더 나은 대안일 수 있습니다. 필요한 설치 및 제거 절차, 백 생산, 운송 및 멸균 제한으로 인해 일회용 생물반응기의 달성 가능한 용량은 제한됩니다. 우리는 공정 집약화를 통해 포유류 세포 배양 공정의 생산성과 수율을 높일 수 있어 더 큰 시설의 필요성을 없앨 수 있다고 믿습니다. 그러나 일부 미생물 공정은 보통 10m³ 이상의 용량을 가진 생물반응기에서 실행됩니다.

일회용 생물반응기가 스테인리스 스틸보다 더 비싸다고 종종 언급되지만, 이는 공정 유형, 공정 지속 시간 및 전반적인 전략에 크게 좌우됩니다. 공정 집약화는 일회용 공정의 상품 비용을 크게 줄일 수 있으며, 일회용 생물반응기 시스템의 고유한 유연성은 비용과 공간을 절약하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 더 짧은 턴어라운드 시간은 전체 시설 산출을 높일 수 있으며, 이는 일회용 기술 도입의 또 다른 이점입니다.