Principais tipos de fermentadores/biorreatores para cultura de células animais:

Existem vários tipos de fermentadores/biorreatores comumente usados para a cultura de células animais. Aqui está um colapso com os desafios associados:

1. Reatores de tanques agitados (STRs):

* Descrição: Biorreatores tradicionais e versáteis com um impulsor para mistura e agitação.
* Vantagens: Tecnologia bem estabelecida, boa mistura, pode lidar com as altas densidades celulares.
* Desafios para a cultura de células animais:
* tensão de cisalhamento: Os impulsores podem causar estresse de cisalhamento significativo, danificando células animais sensíveis.
* transferência de oxigênio: Menores taxas de transferência de oxigênio em comparação com culturas microbianas devido à maior viscosidade.
* Anexamento de células: Difícil de manter a fixação celular para linhas celulares dependentes de ancoragem.

2. Reatores de transporte aéreo:

* Descrição: Utilize bolhas de gás para misturar e arejar a cultura, minimizando o estresse de cisalhamento.
* Vantagens: Menor tensão de cisalhamento, transferência eficiente de oxigênio.
* Desafios para a cultura de células animais:
* Mixagem: Pode ser menos eficiente na mistura em comparação aos STRs.
* Distribuição de células: Distribuição desigual de células em todo o reator.
* escala: A expansão pode ser difícil devido aos complexos padrões de fluxo de gás-líquido.

3. Reatores de leito compactado:

* Descrição: As células são cultivadas em um suporte sólido, fornecendo uma área de superfície alta para fixação e crescimento.
* Vantagens: Densidades de células altas, tensão de cisalhamento reduzida.
* Desafios para a cultura de células animais:
* Transferência de massa: Transferência de massa limitada de nutrientes e oxigênio para o leito embalado.
* Esterilização: Difícil de esterilizar o material da cama embalada.
* escala: Desafiador para aumentar devido aos padrões complexos de fluxo e à densidade de embalagem.

4. Reatores de leito fluidizado:

* Descrição: As células são cultivadas em pequenas partículas esféricas que são suspensas em um leito fluidizado.
* Vantagens: Densidades de células altas, boa transferência de oxigênio.
* Desafios para a cultura de células animais:
* Anexamento de células: Pode não ser adequado para linhas celulares dependentes de ancoragem.
* Tamanho da partícula: Requer tamanho de partícula cuidadosamente controlado para garantir a fluidização adequada.
* escala: A expansão pode ser desafiadora devido ao complexo comportamento hidrodinâmico.

5. Biorreatores descartáveis (sistemas de uso único):

* Descrição: Biorreatores pré-esterilizados e pré-embalados para aplicações de uso único, eliminando ciclos de limpeza e esterilização.
* Vantagens: Risco de contaminação conveniente, estéril e reduzido, facilmente escalável.
* Desafios para a cultura de células animais:
* Custo: Pode ser mais caro do que os biorreatores reutilizáveis.
* Compatibilidade do material: Nem todos os materiais são compatíveis com células animais.
* desempenho: Pode ter um desempenho ligeiramente menor em comparação com os biorreatores tradicionais.

Desafios específicos para a cultura de células animais em comparação com a cultura microbiana:

* Sensibilidade: As células animais são muito mais sensíveis a fatores ambientais, como estresse de cisalhamento, pH e níveis de oxigênio.
* Requisitos de crescimento: As células animais requerem meios mais complexos e fatores de crescimento em comparação aos micróbios.
* Anexamento de células: Muitas células animais requerem fixação a uma superfície para o crescimento, o que acrescenta complexidade ao projeto de biorreator.
* VISCOSIDADE MAIOR: As culturas de células animais são tipicamente mais viscosas, tornando a transferência de mistura e oxigênio mais desafiadora.

Escolhendo o biorreator direito:

A escolha do melhor biorreator para a cultura de células animais depende da linha celular específica, densidade celular desejada, escala de produção e recursos disponíveis. É crucial considerar os possíveis desafios e escolher o biorreator que melhor atenda aos requisitos do aplicativo específico.