Bioréacteur pour la culture de cellules animales


Les 9 points importants pour la culture de cellules animales à évaluer lors de l’achat d’un bioréacteur:

1. Bioréacteur & sterilité

Il est particulièrement important pour les cultures de cellules souches et cellules animales de bien évaluer le maintien de la stérilité dans le bioréacteur.

Quels sont les points critiques (CP) d’un bioréacteur?

  • - Transfert du mouvement d’agitation – Zone stérile
  • - Présence de liquide au niveau des ouvertures potentielles (prise d’échantillons, septum, ports,…)
  • - Endommagement des tuyaux par les pompes
  • - Filtre de sortie bouché

Comment éliminer ces points critiques?

  • Membrane stérile associée à une agitation par mouvement de va et vient
  • Des joints multiples et septum épais
  • Pompes n’usant pas les tuyaux
  • Condenseur de sortie d’air efficace

Sterilisation bioréacteur & maintien de la stérilité

Il n’y a pratiquement pas de cultures qui soient plus sensibles aux contaminations biologiques que les cultures de cellules animales. Une seule spore ou une cellule bactérienne végétative suffit pour supplanter la croissance de cellules souche, CHO ou cellules animales. Le travail de plusieurs semaines peut être détruit en quelques heures.

Pour pouvoir maintenir des conditions stériles dans les bioréacteurs le MINIFOR propose les solutions suivantes:

  • les avantages de réacteurs agités traditionnels: bon marché
  • et les avantages de réacteurs à usage unique: mise en route facile et rapide.

2. Une agitation douce et efficace

Pour les lignées cellulaires CHO, HEK-293 et bien d’autres il est important de disposer d’une agitation douce mais puissante pour le milieu de culture. Pourquoi cela?


Il est nécessaire d’avoir une culture de cellules homogène pour disposer de données fiables. Une agitation puissante permet d’obtenir un bon transfert de matière. Mais les cellules de mammifères sont très sensibles aux forces de cisaillements.

Bioréacteur: Agitation douce et efficace avec LAMBDA FiSH-TAIL

Comment peut-on définir l’agitation idéale dans un bioréacteur?

Ce dont vos cellules animales et cellules souches ont besoin, c’est d’un compromis suisse:

  • Une agitation douce
    (pour minimiser les forces de cisaillement)
  • Une agitation efficace
    (pour obtenir un bon transfert de matière et de gaz)

3. Faibles volumes de milieu

Si vous faites l’acquisition d’un bioréacteur pour l’optimisation de cultures de cellules animales et cellules souches , il est préférable de choisir un système de volume aussi faible que possible. Pourquoi?

Bioreaktorgefäss

 

Parce que les milieux de croissance et de production sont particulièrement onéreux,

vous réduisez les frais sur le long terme en utilisant des quantités de milieu plus faibles:

  • Utilisez le milieu onéreux de façon efficace
  • Réduisez le temps de préparation pour la préculture

Changement de volumes rapides et peu onéreux

Vous choisissez un bioréacteur qui permette de modifier simplement, rapidement et à peu de frais le volume utile. Pourquoi?

Vous avez optimisé avec succès la lignée cellulaire, le milieu et/ou les conditions USP (Up Stream Processing).

  • Vous recherchez du matériel pour vos collègues en DSP (Down Stream Processing)?

Votre activité se situe en production d’hormones ou autres substances actives biologiquement:

  • Il est peut-être possible de couvrir la demande mondiale annuelle avec des réacteurs de 7 L en parallèle.

Vous êtes responsable des lignées cellulaires dans votre institut:

  • Vous avez besoin d’une nouvelle banque de cellule (WCB, Working Cell Bank)

Voici 3 applications en biotechnologie, parmi de nombreuses, pour lesquelles il est important dès l’achat de bien choisir le volume de départ.

Cuves de culture interchangeables pour le bioréacteur

5. Ergonomie

Malgré la présence de sas dans la zone stérile, l’humain reste la source de contamination principale.


Il est temps de penser à votre personnel technique du laboratoire! N’ayez pas peur, nous n’allons ni vous réduire votre personnel, ni vous conseiller du personnel de petite taille pour réduire les risques de contamination.

Cuve de bioréacteur avec connexions

Une bonne formation aux conditions de travail dans des conditions stériles selon les normes GLP/GMP est bien plus importante que le nombre et la taille de votre force de travail.

Vous devez utiliser un bioréacteur dont les différentes connexions sont disposées selon un angle permettant des manipulations aisées et ainsi de maintenir des conditions stériles.

6. Des weekends libres

Les raisons pour lesquelles vous devriez abandonner les rotamètres:

L’alimentation en gaz d’une culture de cellules varie en fonction de l’état de la culture mais aussi de la modification de certains paramètres comme la température d’induction ou l’addition de milieu neuf.

Alors que les rotamètres ne peuvent être réglés que manuellement et le débit lu qu’approximativement, les MASSFLOWS digitaux peuvent être contrôlés de façon digitale.

Une culture de cellules en bioréacteur peut durer jusqu’à 3 mois. Alors que les cellules travaillent durant ce temps sans fatigue, votre laborantine à besoin de se reposer, de profiter de weekend réparateurs et peut-être même de quelques jours de congé.

Vous êtes le chef ou cheffe idéal

Vous n’utilisez plus les rotamètres bons marchés, qui sont réglables manuellement uniquement et responsables d’erreurs de lecture.

Vous vous orientez vers les régulateurs de débit de gaz entièrement automatiques et qui réagissent de façon sûre et précise en fonction des mesures comme les MASSFLOW de LAMBDA.

La fonction INTEGRATOR du MASSFLOW permet de connaître les quantités de gaz ajoutées au cours du temps durant le weekend. Vous pouvez ainsi disposer de toutes les données utiles sur votre écran d’ordinateur dès le lundi matin avant la pause café.

Enregistrement digital

7. Aération efficace

Pourquoi vous allez équiper votre bioréacteur d’un dispositif d’aération auto nettoyant ?

Les cultures de cellules comme par exemple  celles des cellules souches sont aérobies et doivent être oxygénées.

Afin d’obtenir un bon transfert d’oxygène, il est nécessaire que l’interface entre le gaz et le milieu de culture soit aussi grande que possible. Ceci est réalisé en diminuant la taille des bulles pour un même volume global d’air.

Pour l’aération en milieu liquide on utilise un diffuseur constitué d’un tuyau percé de petits orifices à travers lesquels les bulles de gaz sont évacuées vers le milieu liquide.

Lorsque les orifices sont de grosses tailles, les bulles produites le sont également. Lorsque les orifices sont de petite taille comme dans les diffuseurs en verre fritté, ils se colmatent facilement.

A quoi ressemble le diffuseur idéal?

  • Efficace:
    pores de petite taille
    pour produire des bulles fines = grande surface d’échange pour les gaz.
  • Fonctionnant sur la durée:
    pas de formation de dépôts dans les pores
    = pas de colmatage des pores = aération durant de longs mois sans problème.

8. Uniquement des pompes péristaltiques munies de gallets de grand taille

Les caractéristiques des pompes utilisées dans les expériences de longue durée en biotechnologies et génie cellulaire sont les suivantes :

Les biotechnologues choisissent des pompes péristaltiques dont on peut modifier la vitesse, équipées de grands galets et pourvu de ressorts fonctionnant de façon asymétrique.


La vidéo ci-dessous montre le fonctionnement d’une telle pompe péristaltique:

Voici le video: pompes péristaltiques munies de gallets de grand taille

  • Programmation de profiles d’alimentation (directement sur la pompe ou commande par un PC) pour les procédés fedbatch.
  • Commande à distance pour les procédés en continu (démarrage automatique, profiles, arrêt automatique,…)
  • Pompe de laboratoire pour ajout d’acide ou base pour une régulation de pH précise agissant sur la vitesse de rotation (évitant ainsi les sauts de pH produits par les pompes tout ou rien).
  • Utilisation de tuyaux peu onéreux (réduit les coûts occasionnés par les tuyaux chers sur le long terme)
  • Indépendante du réacteur, taille compacte, utilisable aussi de façon autonome - souple d’utilisation

9. Régulation de température sans risque de surchauffe locale

Pourquoi vous n’allez sûrement pas utiliser des corps de chauffe ou des doubles enveloppes pour vos réacteurs ?

Bioréacteur avec rayonnement infra rouge (IR)

Il est nécessaire de chauffer les milieux de culture mésophiles.Il est important de
  • Bénéficier d’une régulation de température précise
  • Éviter toute surchauffe locale

On y arrive aisément même pour de faibles volumes avec une source de rayonnement infra rouge (lampe infra rouge).

Vous pouvez en tant qu’université, centre de recherche et développement, société pharmaceutique ou biotechnologique ou organisations de recherche sur contrat commander un système de mini bioréacteurs de LAMBDA directement chez le fabricant.Bioréacteurs et accessoires pour la culture de cellules animales