Bioreaktoren für tierische Zellkulturen und Stammzellen


Die wichtigsten 9 Punkte für tierische Zellkulturen und Stammzellen, die bei der Anschaffung eines Bioreaktors zu beachten sind:

1. Bioreaktor & Sterilität

Bei der Anschaffung eines Bioreaktors ist gerade für Stammzellen und tierische Zellkulturen auf die Gewährleistung der Sterilität zu achten.

Welches sind die kritischen Punkte (CP) eines Bioreaktors?

  • Übergang Rührer – Sterilraum
  • Flüssigkeitsbrücken an kontrollierten Öffnungen (Ports, Probenahme, Septum, …)
  • Schlauchbeschädigung durch Pumpen
  • Verstopfter Abluftfilter

Wie werden die kritischen Punkte eliminiert?

  • Sterilmembran für Vibrationsmischung
  • Mehrfachdichtungen und extra lange Septen
  • Schlauchschonende Pumpen
  • Ausgezeichneter Abluftkondensator

Sterilhandling Laborreaktoren

Wohl kaum eine andere Zellkultur ist dermassen anfällig auf biologische Kontaminationen wie Säugetierzellkulturen. Nur eine Bakterienspore oder vegetative Bakterienzelle genügt, um die Anzucht von Stammzellen, CHO oder anderen tierischen Zellen zu überwachsen. Innerhalb weniger Stunden ist die Arbeit von Wochen zerstört.

Für Ihre Sterilarbeit am Zellreaktor vereinigt MINIFOR

  • die Vorteile des traditionellen Rührreaktors: günstig
  • mit den Vorteilen der Einwegreaktoren: schnell & einfach einsatzbereit.

2. Sanfte & effiziente Mischung

Für CHO, HeLa, HEK-293 und andere Zellkultur-Linien ist eine sanfte und zugleich kraftvolle Durchmischung des Kulturmediums wichtig. Weshalb?


Für zuverlässige Daten ist eine homogene Zellkultur unabdingbar. Kraftvolles Rühren oder Mischen gewährleistet den homogenen Gas- und Stoffaustausch. Säugetierzellen sind dabei äusserst empfindlich gegenüber Scherkräften.

Reaktorzubehör

Wie sieht das ideale Mischen von Kulturmedium im Bioreaktor aus?

Was Ihre tierische Zellkulturen und Stammzellen brauchen, ist ein echter Schweizer Kompromiss:

  • Sanfte Mischung
    (minimierte Scherkraft)
  • Effiziente Mischung
    (maximaler Stoff- und Gasaustausch)

3. Kleines Versuchsvolumen

Bei der Anschaffung eines Bioreaktors für die Optimierung von tierischen Zellkulturen und von Stammzellen wählen Sie einen Bioreaktor mit möglichst kleinem Volumen. Warum?

Bioreaktorgefäss

 

Weil das Wachstums- und das Produktionsmedium äusserst kostspielig ist,

sparen Sie durch den Einsatz von kleinen Versuchsvolumen laufend an Langzeitkosten:

  • Setzen Sie teures Medium effektiv ein
  • Verkürzen Sie die Vorbereitungszeit für die Vorkultur

4. Günstiger und schneller Volumenwechsel

Sie wählen einen Bioreaktor mit möglichst einfachem, schnellem und günstigem Volumenumstieg. Weshalb?

Sie haben erfolgreich die Zelllinie, das Medium und / oder die Versuchsbedingungen vom USP (Up Stream Processing) optimiert.

  • Jetzt brauchen Sie Material für Ihre Kollegen im DSP (Down Stream Processing)?

Sie sind in der Produktion von Hormonen oder anderen biologischen Wirkstoffen tätig:

  • Mit 7L Parallelreaktoren kann der jährliche weltweiten Bedarf womöglich bereits gedeckt werden.

Sie sind für die Zelllinien in Ihrem Institut verantwortlich:

  • Sie brauchen eine neue WCB (Working Cell Bank)

Das sind nur drei von vielen biotechnologischen Anwendungen, für die bereits bei der Geräteanschaffung auf ein schneller und günstiger Volumenumstieg zu achten ist.

Bioreaktor Arbeitsvolumen

5. Ergonomie

Hinter all den Sterilschleusen in der Sterilzone bleibt der Mensch die Kontaminationsquelle Nr. 1.


Jetzt ist es höchste Zeit, auch an Ihre Laboranten und Labortechniker zu denken! Keine Angst, wir werden Ihnen weder zur Abschaffung des Laborpersonals noch zu möglichst kleinen Mitarbeitern raten, um das Kontaminationsrisiko zu minimieren.

Ports Bioreaktoranschlüsse

Weitaus ausschlaggebender als die Anzahl und das Volumen Ihrer Arbeitskräfte ist deren ruhige und geschulte Sterilarbeit unter GLP / GMP.

Sie brauchen einen Bioreaktor, dessen Anschlüsse rund um die Achse in einem Winkel abstehen, so dass mehr Raum für sichere sterile Manipulationen am Bioreaktor entsteht.

6. Freie Wochenenden

Warum Sie sich von Rotametern verabschieden werden.

Die ideale Gasversorgung einer Zellkultur ändert sich mit dem Zustand der Kultur und auch direkt durch Parameteränderungen wie Induktionstemperatur oder Änderungen der Medienzusätze.

Während Rotameter nur manuell einstellbar und von blossem Auge abzulesen sind, lassen sich MASSFLOWs digital einstellen und die Daten digital verarbeiten.

Erfolgreiche Zellkulturen im Bioreaktor dauern an die drei Monate. Während die Zellen in dieser Zeit unermüdlich arbeiten, braucht Ihre Laborantin Schlaf, erholsame Wochenenden und vielleicht sogar ein paar Tage Ferien.

Sie sind eine gute Chefin / ein guter Chef

Sie trennen sich von billigen Rotametern, die nur manuell einstellbar und von blossem Auge abzulesen sind.
Sie stützen sich auf den vollautomatischen Gasregler, der zuverlässig und genau auf die Messwerte reagiert: LAMBDA MASSFLOW.

MASSFLOW zeichnet mit Hilfe von INTEGRATOR alle Versorgungsdaten laufend auf, um am Montagmorgen die Daten noch vor der Kaffeepause ausgewertet auf Ihrem Monitor zu haben!

Laborautomation: Gasmischung für Bioreaktoren Skizze

7. Effiziente Belüftung

Weshalb werden Sie Ihren Bioreaktor mit einem selbstreinigenden Sparger bestücken?

Jede tierische Zellkultur bzw. Stammzellkultur ist aerobe und muss belüftet werden.

Für einen effektiven Sauerstoffaustausch braucht es eine grosse Übergangsfläche zwischen Gas und Flüssigmedium. Die wird am besten mit feinen Gasbläschen erreicht.

Für die submerse Begasung benutzen Sie einen Sparger, ein ins Kulturmedium eingetauchtes Einblasrohr mit kleinen Öffnungen, durch welches das Gas als Bläschen ins Medium eingetragen wird.

Grossporige Ringsparger produzieren zu grosse Bläschen, während die feinporigen Fritten leicht verstopfen.

 

Wie sieht der ideale Sparger aus?

  • Effizient:
    kleine Poren für kleine Gasbläschen = Grosse Gesamtgrenzfläche für den Gasaustausch
  • Langzeittauglich:
    Keine Ablagerungen an den Poren = Keine Verstopfung = Einwandfreie Begasung monatelang

8. Nur Peristaltikpumpen mit grossen Rollen

Für den zuverlässigen Langzeiteinsatz in der Biotechnologie und im Tissue-Engineering sind auf folgende Pumpeneigenschaften zu achten:

Erfolgreiche Biotechnologen wählen Schlauchpumpen  mit einstellbarer Drehzahl, grossen Rollen und asymmetrisch arbeitenden Federn:


Das Video zeigt eine Pumpe / den Pumpenkopf von oben:

Zum Video Rollenpumpe: Mechanismus im Pumpenkopf

  • Programmierbare Feedrampen (direkt an der Feedpumpe oder PC-gesteuert)
    für Fedbatch
  • Fernsteuerbar Rollenpumpe für kontinuierliche Versuche
    (Autostart, Profile, automatisches Abstellen, …)
  • Über ganzen Geschwindigkeitsbereich ansteuerbare Laborpumpe für Korrekturmittel
    für eine genaue pH-Einstellung (statt pH-Sprünge mit ON/OFF Pumpen)
  • Einsatz von günstigsten Schläuchen
    (statt Langzeitkosten mit Spezialschläuchen)
  • Vom Reaktor abnehmbar, handgross, überall einsetzbar - Flexibilität

9. Temperaturregelung ohne lokale Überhitzung

Warum suchen Sie sich sicherlich keinen Reaktor mit Heizschlange, Doppelmantel-Heizung oder Heizmanschette aus?

Bioreaktor Skizze: Sanfte und präzise Temperaturregelung per IR (Infrarot) Heizung

Das Medium für mesophile Zellkulturen wird geheizt. Wichtig ist dabei:
  • Genaue Temperaturregelung
  • Keine lokale Überhitzungen

Das erreicht ein System auch in kleinsten Reaktorvolumen ausgezeichnet: der Infrarotstrahler (IR-Wärmestrahler).

Als Universität, F&E Zentrum, Pharma-, Biotechnologie- und CRO-Unternehmen (Auftragsforschungsinstitut) können Sie LAMBDA MINI-Bioreaktor-Systeme auch direkt beim Hersteller beziehen.Zubehör für CHO und Stammzellkulturen