Hodowle komórkowe w atmosferze kontrolowanej w inkubatorach, bioreaktorach oraz fermentatorach
W skrócie:
- kompleksowe wsparcie: dostarczamy dedykowane gazy (m.in. CO₂, O₂, N₂) oraz zaawansowane usługi wspierające bioprodukcję leków w bioreaktorach i inkubatorach,
- wysoka precyzja i jakość: nasze dedykowane produkty gwarantują stabilność hodowli komórek lub bakterii, powtarzalność wyników oraz zgodność z wymogami sektora farmaceutycznego, biofarmaceutycznego i spożywczego,
- profesjonalne doradztwo: nasi eksperci oferują wsparcie w optymalizacji procesów oraz możliwość przeprowadzania prób z Państwa produktami bezpośrednio w zakładzie.
Gazy atmosferyczne w procesach hodowli komórkowych
Procesy biotransformacji, takie jak wytwarzanie białek rekombinowanych czy przeciwciał monoklonalnych, wymagają precyzyjnego odwzorowania środowiska organizmu żywego wewnątrz reaktora.
- Automatyczna kontrola i regulacja pH
Komórki ssaków (m.in. powszechnie stosowane linie CHO, Chinese Hamster Ovary) charakteryzują się dużą wrażliwością na wahania poziomu pH. Zastosowanie płynnych kwasów lub zasad wiąże się z ryzykiem wystąpienia szoku lokalnego, co działa agresywnie na komórki i może prowadzić do ich uszkodzenia. Łagodniejszą i bezpieczniejszą alternatywą jest dozowanie gazowego dwutlenku węgla (CO₂), co umożliwia płynne oraz stopniowe obniżanie pH. - Dotlenianie i respiracja komórkowa
Prawidłowy wzrost komórek oraz synteza leku w bioreaktorze wymagają stałego dostępu do tlenu, niezbędnego w procesach oddychania tlenowego do wytwarzania energii (ATP). Przy wysokich gęstościach hodowli (zazwyczaj setki milionów komórek na mililitr) zapas rozpuszczonego tlenu bez nieprzerwanego zasilania ulega wyczerpaniu w kilkadziesiąt sekund. Zastosowanie czystego tlenu (O₂) zamiast powietrza znacząco podnosi ciśnienie cząstkowe tlenu, co przyspiesza jego rozpuszczanie w cieczy oraz ogranicza powstawanie uciążliwej piany. - Usuwanie CO₂ (stripping) i inertyzacja
Wraz ze wzrostem zagęszczenia komórek w bioreaktorze zwiększa się ilość wydzielanego dwutlenku węgla. Jego nadmierne stężenie działa toksycznie, hamując tempo wzrostu oraz niekorzystnie wpływając na proces glikozylacji białek. Skutecznym rozwiązaniem na odprowadzenie rozpuszczonego CO₂ jest przepłukiwanie reaktora azotem (N₂), który wypłukuje dwutlenek węgla do przestrzeni gazowej.
Rozwiązania Air Liquide dla hodowli komórkowych i procesów fermentacyjnych
Oferta Air Liquide obejmuje kompleksowe rozwiązania w zakresie gazów i usług dedykowanych procesom bioprodukcji, od inkubatorów po bioreaktory/fermentory. Pozwala ona na zminimalizowanie ryzyka niezgodności z obowiązującymi standardami i maksymalizację wydajności hodowli.
Pomoc w wyborze odpowiedniego gazu do hodowli komórkowych
Nasz asortyment obejmuje następujące produkty:
- czyste gazy (dwutlenek węgla (CO₂), tlen (O₂), azot (N₂), powietrze, wodór (H₂)..., ), których czystość oraz standard jakości są precyzyjnie dostosowane do konkretnych zastosowań:
- ALPHAGAZ™ – gama gazów dla badań i rozwoju,
- ALIGAL™ – gama gazów dla przemysłu spożywczego,
- gazy dla farmacji – do atmosfery mającej kontakt z lekami,
- mieszaniny wzorcowe do kalibracji analizatorów tlenu i CO2,
- gazy dedykowane do oprzyrządowania (gazy nośne, gazy płomieniowe...),
- ciecze kriogeniczne do przechowywania próbek biologicznych.
Łatwość obsługi:
- panele rozprężające, zaprojektowane w celu zachowania jakości gazu i zapewnienia stabilnego przepływu oraz łatwej regulacji ciśnienia wymaganego w Państwa urządzeniach,
- szeroka gama pojemników kriogenicznych przeznaczonych do transportu ciekłego azotu,
- doświadczenie w projektowaniu sieci dystrybucyjnej, obejmującej instalacje dostosowane do indywidualnych wymagań procesów pilotażowych oraz jednostek produkcyjnych,
- rozwiązania dla bezpieczeństwa ludzi i osprzętu, w tym wykrywanie CO₂ i/lub anoksji oraz środki ochrony osobistej.
Dobór gazów do atmosfery w hodowlach komórkowych
Hodowla komórkowa wymaga odtworzenia pierwotnych warunków środowiska komórkowego. Wiele elementów systemu wymaga monitorowania temperatury, ciśnienia, wilgotności, pH, składu odżywczego i mineralnego oraz stężenia dwutlenku węgla i/lub poziomu tlenu w atmosferze. Eksperci Air Liquide służą profesjonalnym wsparciem w zakresie doboru optymalnej mieszaniny gazów do zadanej atmosfery.
Najwyższa jakość rozwiązań Air Liquide
- Powtarzalność
Gazy ALPHAGAZ™, ALIGAL™ oraz gazy dla przemysłu farmaceutycznego spełniają kryteria czystości i zanieczyszczeń wymaganych przez branżę biotechnologiczną. Każdy produkt jest oznakowany, w pełni identyfikowalny i dostarczany wraz z atestem jakości. - Elastyczność
Dostosowujemy model dostaw do indywidualnych wymogów operacyjnych naszych klientów, oferując gazy w butlach, wiązkach oraz zbiornikach magazynowych. Nasza oferta obejmuje dedykowane gazy do bioprodukcji leków i atmosfer, gazy specjalne z linii ALPHAGAZ™ do prac badawczo-rozwojowych czy badań klinicznych oraz ALIGAL™ do aplikacji w zakresie żywności. - Bezpieczeństwo
Opakowania stosowane do gazów zapewniają utrzymanie dokładnego, stabilnego ciśnienia i przepływu. Zabezpieczają one produkt, minimalizując ryzyko zanieczyszczeń, które mogłyby wpłynąć na przebieg hodowli komórkowej. Ponadto nasze usługi zapewniają lepsze zarządzanie procesami, zarówno pod względem obsługi gazu, jak i bezpieczeństwa.
Ochrona środowiska: wspólny cel
Gazy i ciecze kriogeniczne Air Liquide stanowią wsparcie w realizacji Państwa wyzwań związanych z ochroną środowiska:
- ECO ORIGIN – oferta dostaw niskoemisyjnego azotu w formie ciekłej, który jest produkowany z energii elektrycznej pochodzącej w 100% z odnawialnych źródeł energii,
- instalacje on-site – azot wytwarzany na miejscu w postaci gazowej, co pozwala uniknąć emisji CO₂ związanej ze skraplaniem powietrza i transportem w postaci ciekłej cysternami,
- oczyszczanie ścieków – rozwiązania wykorzystujące gazy techniczne, które stanowią szybką, skuteczną, bezpieczną i konkurencyjną alternatywę dla tradycyjnych procesów oczyszczania ścieków, zarówno w przypadku oczyszczania biologicznego, jak i regulacji pH.
Doradztwo w zakresie hodowli komórkowych
Eksperci Air Liquide pozostają do Państwa dyspozycji, oferując kompleksowe doradztwo w zakresie różnorodnych zastosowań gazów, w tym również w doborze i optymalizacji rozwiązań w zakresie hodowli komórkowych.
Ponadto, z przyjemnością przeprowadzimy próby z Państwa produktami w celu weryfikacji i optymalizacji procesu bezpośrednio w Państwa zakładzie.
Często zadawane pytania (FAQ) dotyczące hodowli komórkowych
Dlaczego w bioreaktorach stosuje się czysty tlen (O₂) zamiast powietrza?
Zastosowanie czystego tlenu podnosi jego ciśnienie cząstkowe, co znacznie przyspiesza jego rozpuszczanie w cieczy (niezbędne przy wysokich gęstościach hodowli, gdzie tlen wyczerpuje się w kilkadziesiąt sekund). Dodatkowo, użycie czystego tlenu ogranicza powstawanie uciążliwej piany.
W jaki sposób gazowy CO₂ pomaga w bezpiecznej regulacji pH hodowli?
Komórki ssaków są bardzo wrażliwe na wahania pH. Dozowanie gazowego CO₂ umożliwia płynne oraz stopniowe obniżanie poziomu pH, co eliminuje ryzyko wystąpienia szoku lokalnego i uszkodzenia komórek, jakie niesie ze sobą stosowanie płynnych kwasów lub zasad.
Na czym polega proces strippingu i jaki gaz jest do niego używany?
Wraz ze wzrostem gęstości hodowli rośnie stężenie toksycznego dla komórek CO₂. Stripping polega na przepłukiwaniu bioreaktora azotem (N₂), który wypłukuje dwutlenek węgla do przestrzeni gazowej, chroniąc m.in. proces glikozylacji białek.
Jak dobrać odpowiedni standard jakości gazów Air Liquide do wymagań prowadzonych procesów?
Gazy z linii ALPHAGAZ™ są dedykowane do prac badawczo-rozwojowych (R&D) oraz kalibracji aparatury analitycznej. W procesach bioprodukcji leków i atmosfer mających kontakt z substancją czynną stosuje się dedykowane gazy dla przemysłu farmaceutycznego, z kolej do badań nad żywnością – serię ALIGAL™.
W jaki sposób dostawy gazów od Air Liquide wspierają ochronę środowiska?
Air Liquide wspiera dążenia klientów w obszarze zrównoważonego rozwoju poprzez dostarczanie niskoemisyjnego ciekłego azotu ECO ORIGIN, produkowanego przy wykorzystaniu energii elektrycznej pochodzącej w 100% ze odnawialnych źródeł. Ponadto, oferujemy instalacje on-site, umożliwiające produkcję azotu w postaci gazowej bezpośrednio w zakładzie klienta, co pozwala na istotną redukcję śladu węglowego związanego ze skraplaniem oraz transportem cysternami.
