Gdybym miał sprowadzić tę decyzję do jednego zdania, brzmiałoby ono tak: wybierz bioreaktor, który utrzymuje stabilne zachowanie komórek wraz ze wzrostem objętości, nie ten, który tylko dobrze wygląda pod względem pojemności nagłówkowej.
Dla inżynierów bioprocesów, naukowców zajmujących się hodowlą komórek i zespołów R&D zajmujących się mięsem hodowanym, krótka lista zazwyczaj sprowadza się do STR, systemów podnoszących powietrze, systemów kołyszących, formatów złoża stałego/złoża pakowanego i perfuzyjnych takich jak włókno puste . Oceniałbym je na podstawie krótkiego zestawu ograniczeń procesowych: transfer tlenu, czas mieszania, ścinanie, usuwanie CO₂, usuwanie ciepła, sensing, i droga zbioru. Artykuł również jasno wskazuje: gdy przekroczysz około 10^7 komórek/mL, zapotrzebowanie na tlen i ścinanie często zaczynają się ze sobą kłócić.
Na pierwszy rzut oka, oto co bym z tego wyciągnął:
- STRs są najczęściej używaną metodą do skalowania i mogą osiągnąć około 20 000 L, ale mieszadła i napowietrzanie mogą uszkodzić komórki wrażliwe na ścinanie.
- Reaktory z przepływem powietrza zmniejszają stres mechaniczny i mogą być odpowiednie dla bardzo dużych objętości, ale baza danych jest wciąż mniejsza niż dla STRs.
- Systemy kołyszące są delikatne i przydatne do pracy z linią nasienną, chociaż zazwyczaj osiągają maksymalnie około 6 000 L.
- Systemy z łożem stałym i złożem pakowanym pasują do komórek zależnych od zakotwiczenia, ale zbiór jest trudniejszy, a wydajność na naczynie jest często niższa.
- Perfuzja może zwiększyć kultury do 10^7 do 10^8 komórek/mL, a w niektórych przypadkach 10^8 do 10^9 komórek/mL, ale tylko przy ściślejszej kontroli i zatrzymaniu komórek.
- Włókno puste może działać przy bardzo dużej gęstości, jednak skalowanie jest często obsługiwane przez jednostki równoległe, a nie jeden duży zbiornik.
- Główne punkty awarii przy skalowaniu to ograniczenie tlenu, nagromadzenie CO₂, uszkodzenia ścinające, gradienty pH, akumulacja metabolitów i kontrola temperatury.
- Przed zakupem chciałbym dane z testów w mniejszej skali, prace CFD, próby pilotażowe i porównywalność czujników w różnych skalach.
Skalowanie jednorazowych bioreaktorów od laboratorium do produkcji - TECNIC
sbb-itb-ffee270
Szybkie porównanie
| Platforma | Najlepsze dopasowanie | Główne ograniczenie | Sygnał skali |
|---|---|---|---|
| STR | Zawiesina lub mikronośniki | Ścinanie od mieszadeł i pęcherzyków | Do ~20 000 L |
| Airlift | Hodowla zawiesin wrażliwych na ścinanie | Mniej historii procesów niż STR | >20 000 L omawiane w teorii |
| Kołysanie | Linia nasienna i delikatna ekspansja | Niższy sufit skali | Do ~6 000 L |
| Łoże stałe/zapakowane | Przyczepione komórki i wzrost ukierunkowany na tkanki | Trudniejsze zbiory | Średnia skala |
| Perfuzja | Kultura wysokiej gęstości | Więcej sprzętu kontrolnego i monitoringu | Zależne od naczynia |
| Włókno puste | Specjalistyczne przebiegi o wysokiej gęstości | Zanieczyszczenie i ograniczona skala pojedynczej jednostki | Równoległe wdrożenie |
Moja lektura: właściwy wybór zazwyczaj mniej dotyczy etykiet reaktorów, a bardziej potrzeb przyczepności komórek, zakresu ścinania, docelowej gęstości szczytowej i tego, czy proces musi być prowadzony jako batch, fed-batch, czy perfuzja. To jest filtr, którego użyłbym przed rozmową z jakimkolwiek dostawcą.
Platformy bioreaktorów używane w skalowaniu produkcji mięsa hodowlanego
Porównanie platform bioreaktorów dla skalowania produkcji mięsa hodowlanego
Każda platforma bioreaktora wymusza kompromis między mieszaniem, transferem tlenu, ścinaniem a skalą. W praktyce najlepszy wybór zależy od biologii komórek, czy potrzebują powierzchni do przyczepienia się, jak dużo stresu hydrodynamicznego mogą znieść i jaką skalę produkcji chcesz osiągnąć. Użyteczny sposób porównania platform jest prosty: sprawdź, jak dobrze każda z nich pasuje do typu komórek, trybu procesu i celu skali.
Systemy mieszalnikowe i podnośnikowe
Reaktory mieszalnikowe (STR) są nadal najbardziej uznaną opcją dla hodowli komórek mięsa hodowlanego, z możliwością skalowania do około 20 000 litrów [1]. Polegają na wirnikach do mieszania masowego, zawieszania komórek i transferu tlenu, co czyni je praktycznym rozwiązaniem dla hodowli zawiesinowej i procesów opartych na mikronośnikach.
Problemem jest ścinanie. Przepływ napędzany wirnikiem, wraz z pękaniem bąbelków przy spargerze, może tworzyć siły, które uszkadzają komórki zwierzęce. Z tego powodu tolerancja na ścinanie powinna być określona wcześnie dla każdej linii komórkowej, a nie zgadywana później, gdy proces jest już ustalony. Dodatki ochronne, takie jak poloksamery, mogą pomóc, podobnie jak geometrie wirników, które kierują przepływ w górę, zmniejszając lokalne naprężenia przy jednoczesnym utrzymaniu transferu tlenu.
Reaktory airlift usuwają wirnik i wykorzystują wtrysk gazu do przemieszczania kultury poprzez cyrkulację napędzaną bąbelkami. To eliminuje główne źródło stresu mechanicznego i zmniejsza zapotrzebowanie na energię.Na bardzo dużą skalę systemy podnośników powietrznych stają się bardziej atrakcyjne, ponieważ mogą zapewnić bardziej równomierne mieszanie, mniejsze gradienty składników odżywczych i prostszą obsługę[1] . Jeden teoretyczny 300 000-litrowy reaktor podnośnika powietrznego, dostrojony do komórek mięsa hodowlanego, został zamodelowany na poziomie 2 × 10^8 komórek/mL [1]. To powiedziawszy, baza eksperymentalna jest wciąż cieńsza niż w przypadku STR.
Jeśli wrażliwość na ścinanie ma większe znaczenie niż absolutna przepustowość, delikatniejsze i mniejsze platformy zaczynają wyglądać na bardziej użyteczne.
Systemy wywoływane falami, złoża stałe i złoża pakowane
Bioreaktory wywoływane falami, czyli kołyszące się, wykorzystują delikatny ruch do mieszania kultury. To sprawia, że są przydatne dla komórek wrażliwych na ścinanie i do rozszerzania linii nasiennej. Ich praktyczny górny limit wynosi około 6 000 litrów[1], więc zazwyczaj nie są głównym wyborem dla pełnej skali produkcji.
Reaktory złoża stałego i złoża wypełnionego utrzymują komórki przyczepione do stacjonarnej matrycy, często nienawłóczkowego rusztowania lub porowatego nośnika, podczas gdy świeże medium przepływa przez złoże. Systemy te są odpowiednie dla komórek zależnych od zakotwiczenia i wzrostu ukierunkowanego na tkanki, a często działają w trybie perfuzji, aby osiągnąć wysokie gęstości komórek. Jednak nie są to systemy uniwersalne. Zbiór komórek jest trudniejszy, a wydajność objętościowa jest często niższa niż w platformach opartych na zawiesinie.
Kiedy głównym celem jest wysoka gęstość i stabilna wydajność, systemy oparte na perfuzji stają się kolejnym ekranem.
Systemy Perfuzji i Włókien Wydrążonych
Perfuzja to tryb procesu, a nie geometria reaktora. Idea polega na użyciu urządzenia do zatrzymywania komórek, najczęściej przepływu naprzemiennego (ATF) lub filtracji przepływu stycznego (TFF), do usuwania zużytego medium, jednocześnie utrzymując komórki wewnątrz naczynia.To pozwala na prowadzenie kultury przy znacznie wyższych gęstościach niż w procesach wsadowych lub półwsadowych. W praktyce systemy perfuzyjne często osiągają 10^7 do 10^8 komórek/mL, , a niektóre konfiguracje przechodzą do zakresu 10^8 do 10^9 komórek/mL[1].
Bioreaktory z włóknami kapilarnymi są bardziej specjalistycznym formatem perfuzyjnym. Komórki rosną w lub wokół półprzepuszczalnych włókien kapilarnych, a dostarczanie składników odżywczych i usuwanie odpadów odbywa się przez dyfuzję przez membranę. Mogą wspierać długie, ciągłe cykle i bardzo wysokie gęstości komórek. Wadą jest skala. Te systemy są trudne do rozszerzenia na bardzo duże objętości robocze, a zatykanie membrany jest realnym ryzykiem operacyjnym. Lepiej myśleć o włóknach kapilarnych jako o specjalistycznym systemie wysokiej gęstości, a nie ogólnej platformie produkcyjnej.
Poniższa tabela pomaga zawęzić listę według skali, profilu ścinania i trybu kultury.
| Typ bioreaktora | Zasada mieszania | Środowisko ścinania | Skalowalność | Typowy tryb procesu | Typowy zakres gęstości |
|---|---|---|---|---|---|
| Bioreaktor z mieszadłem (STR) | Mieszadło mechaniczne | Umiarkowane–wysokie | Do ~20,000 L | Batch, fed-batch, perfuzja | 10^6 – 10^7 |
| Airlift | Bąbelkowanie gazu | Niskie | >20,000 L (teoretyczne) | Ciągły, zawiesina | 10^6 – 10^7 |
| Indukowany falą (kołysanie) | Platforma kołysząca | Bardzo niskie | Do ~6,000 L | Seed train, małoskalowy batch | Niższe niż STR |
| Łoże stałe / łoże pakowane | Perfuzja przez matrycę | Niska | Średnia | Przylegający, zorientowany na tkankę | 10^8 – 10^9 |
| Perfuzja (ogólna) | Zależna od naczyń + retencja | Zależna od naczyń | Zależna od naczyń | Ciągła, wysoka gęstość | 10^7 – 10^8 |
| Włókno puste | Dyfuzja / perfuzja | Niska | Ograniczona (równoległe wdrożenie) | Ciągła, wysoka gęstość | 10^8 – 10^9 |
Kryteria wyboru dla decyzji o skalowaniu bioreaktorów
Porównania platform pomagają ograniczyć opcje.Następnie decyzja dotyczy głównie biologii komórki, wydajności transferu i codziennej operacji.
Dopasuj Reaktor do Biologii Komórki i Trybu Kultury
Wiele typów komórek mięsa hodowlanego jest zależnych od zakotwiczenia. Więc pierwszy wybór jest dość bezpośredni: dostosuj komórki do zawiesiny, użyj mikronośników lub prowadź system wzrostu przyczepionego.
Tolerancja na ścinanie powinna być mierzona, a nie zakładana, zanim zdecydujesz się na geometrię reaktora. Systemy podnoszenia powietrzem i kołysania mogą zmniejszyć stres mechaniczny, ale zazwyczaj wiąże się to z ograniczeniami skali.
Jeśli proces obejmuje różnicowanie adipogenne, uwzględnij wyporność adipocytów przy projektowaniu etapów mieszania i zbioru. Ten szczegół może powodować problemy później, jeśli zostanie zignorowany na wczesnym etapie.
Oceń Wydajność Transferu i Kontroluj Ciągłość
W większości przypadków transfer tlenu ustala limit skali. Gdy gęstość kultury przekracza 10^7 komórek/mL, zapotrzebowanie na tlen często wymusza większe mieszanie lub więcej napowietrzania, co jednocześnie zwiększa ścinanie.
Porównując systemy kandydatów, skup się na parametrach, które zdecydują, czy proces utrzyma się w skali:
- współczynnik objętościowego transferu tlenu (kLa)
- czas mieszania
- prędkość końcówki wirnika lub najbliższy równoważny wskaźnik mieszania
- wydajność usuwania CO₂
- zakres kontroli dla rozpuszczonego tlenu (DO) i pH
Należy je sprawdzić na całej ścieżce od skali rozwojowej do produkcyjnej. Reaktor, który wygląda dobrze w małym naczyniu, może zachowywać się zupełnie inaczej, jeśli zmienia się geometria lub reżim mieszania.
Ciągłość kontroli jest równie ważna jak surowy transfer.Jeśli dane dotyczące pH, DO i zasilania składnikami odżywczymi z systemu rozwojowego nie mogą być właściwie porównane z naczyniem produkcyjnym, wiele prac nad charakterystyką procesów w małej skali przestaje być użytecznych. Ma sens preferowanie systemów, w których integracja czujników pozostaje spójna w różnych skalach, najlepiej z monitorowaniem w czasie rzeczywistym, w linii dla glukozy, biomasy i metabolitów. Spektroskopowe czujniki w linii zmniejszają ryzyko zanieczyszczenia, które wiąże się z powtarzającym się pobieraniem próbek offline, i umożliwiają automatyczne zmiany zasilania, które pomagają utrzymać stabilność kultur o wysokiej gęstości [1] .
Sprawdź dopasowanie operacyjne do produkcji
Tryb procesu jest pierwszym wyborem operacyjnym. Batch i fed-batch są prostsze do prowadzenia i walidacji, ale osiągają praktyczny limit gęstości komórek. Perfuzja utrzymuje komórki w fazie wzrostu wykładniczego przez dłuższy czas na mniejszej powierzchni [1] , ale wymaga również urządzenia do zatrzymywania komórek oraz bardziej zaawansowanej automatyzacji i monitorowania.
Systemy jednorazowego użytku zmniejszają ryzyko zanieczyszczenia i krzyżowego skażenia. Systemy ze stali nierdzewnej, w przeciwieństwie do nich, wymagają infrastruktury CIP/SIP.
Macierz poniżej to przydatny sposób na przekształcenie tych kryteriów w krótką listę.
| Wymagania procesu | Fermentor z mieszadłem (STR) | Airlift | Włókno puste / Perfuzja | Łoże stałe / Łoże pakowane |
|---|---|---|---|---|
| Wysoka wrażliwość na ścinanie | Słabe dopasowanie | Dobre dopasowanie | Dobre dopasowanie | Dobre dopasowanie |
| Kultura zawiesinowa | Silne dopasowanie | Silne dopasowanie | Umiarkowane dopasowanie | Słabe dopasowanie |
| Komórki zależne od zakotwiczenia | Dopasowanie z mikronośnikami | Dopasowanie z mikronośnikami | Umiarkowane dopasowanie | Silne dopasowanie |
| Wysokie zapotrzebowanie na tlen (>10^7 komórek/mL) | Silne dopasowanie | Umiarkowane dopasowanie | Umiarkowane dopasowanie | Niskie–umiarkowane dopasowanie |
| Tryb ciągły / perfuzyjny | Kompatybilny | Kompatybilny | Najlepsze dopasowanie | Najlepsze dopasowanie |
| Skala >20 000 L | Ograniczony | Silne dopasowanie | Ograniczony | Umiarkowane dopasowanie |
| Zautomatyzowane monitorowanie w linii | Umiarkowany | Umiarkowany | Wysokie wymagania | Umiarkowany |
| Prostota zbioru | Umiarkowany (wymagana separacja mikronośników) | Umiarkowany | Złożony | Złożony |
Zdefiniuj krok zbioru przed finalizacją krótkiej listy.Kultura zawiesinowa jest najprostszym przypadkiem. Mikronośniki dodają dysocjację i separację. Łóżka stałe usuwają problem separacji nośnika, ale odzyskiwanie komórek staje się trudniejsze.
Gdy lista skrócona jest gotowa, następnym krokiem jest wybór dostawcy. Do pozyskiwania zweryfikowanych bioreaktorów, urządzeń retencyjnych i czujników,
Ryzyka skalowania, walidacja i wdrożenie
Skalowanie jest nieliniowe. W miarę wzrostu objętości, czas mieszania szybko się wydłuża, a ograniczenia transportowe zaczynają kształtować proces. To moment, w którym reaktor przestaje wyglądać dobrze na papierze i zaczyna ujawniać swoje słabe punkty. Każdy system z listy skróconej musi przejść przez te warunki przed skalą pilotażową.
Typowe punkty awarii podczas zwiększania skali
Główne tryby awarii to ograniczenie tlenu, nagromadzenie CO₂, uszkodzenia ścinające, gradienty pH, nagromadzenie metabolitów i niestabilność termiczna.
Poniższa tabela przekształca każdy z nich w coś praktycznego: co go powoduje, jaki sygnał obserwować i co zrobić dalej.
| Ryzyko skalowania | Prawdopodobna przyczyna | Sygnał wykrycia | Działanie łagodzące |
|---|---|---|---|
| Ograniczenie tlenu | Niskie kLa; wysokie zagęszczenie komórek (>20 milionów komórek/mL) [3] | Spadek DO poniżej 30% nasycenia [3] | Zwiększenie mieszania; wzbogacenie tlenu; mikro-dyfuzory [3] |
| Akumulacja CO₂ | Zmniejszony stosunek SA/V; wysokie ciśnienie hydrostatyczne [3] | Wzrost rozpuszczonego CO₂; spadek pH; wzrost osmolalności [3] | Zwiększenie całkowitego przepływu gazu (vvm); oczyszczanie przestrzeni nad cieczą [3] |
| Uszkodzenie przez ścinanie | Wysoka prędkość końcówek wirnika; pękanie bąbelków [1] | Zmniejszona żywotność; zahamowane różnicowanie [1] | Dodaj poloksamery; przeprojektuj wirniki dla przepływu laminarnego [1] |
| Gradienty pH | Słabe mieszanie; długie czasy cyrkulacji [3] | Lokalne skoki pH w pobliżu portów dodawania bazy [3] | Optymalizuj rozmieszczenie portów; zwiększ mieszanie w granicach ścinania [3] |
| Toksyczność metabolitów | Nagromadzenie amoniaku i kwasu mlekowego [1] | Zmniejszona szybkość wzrostu; plateau biomasy [1] | Perfuzja lub wymiana medium; inżynieryjne linie komórkowe odporne na amoniak [1] |
| Niestabilność termiczna | Zmniejszony stosunek SA/V ograniczający rozpraszanie ciepła [3] | Wahania temperatury w całym naczyniu [3] | Optymalizowane płaszcze chłodzące; geometria naczynia kierowana CFD [3] |
Praktyczny przepływ pracy walidacji
Walidacja musi rozpocząć się przed jakimkolwiek zobowiązaniem do produkcji naczynia.Modelowanie w skali zmniejszonej zazwyczaj rozpoczyna się od wysokoprzepustowych miniaturowych bioreaktorów w zakresie 15–250 mL, gdzie zespoły mogą dostosowywać parametry i testować okna operacyjne [1] [3]. Te modele mają największe znaczenie, gdy naśladują trudne przypadki, a nie łatwe, w tym przejściowe zmiany DO i pH, które komórki mogą napotkać w heterogenicznych środowiskach na dużą skalę [3].
CFD pomaga ocenić ryzyko przed fizycznymi testami. Może przewidzieć rozkład tlenu i ścinanie z wyprzedzeniem [1] [2]. Li i in. użyli CFD do optymalizacji geometrii reaktora podczas modelowania reaktora airlift o pojemności 300 000 L do wzrostu komórek zwierzęcych. Ich modelowanie zasugerowało, że pojedyncze naczynie o tej skali mogłoby teoretycznie wyżywić 75 000 osób rocznie [1].
Prace na skalę pilotażową są kolejnym krokiem.Na tym etapie cel jest prosty: sprawdzić, czy komórki mogą poradzić sobie z przepływem w większym naczyniu i określić górną granicę stresu hydrodynamicznego, który proces może tolerować [2].
Porównywalność czujników również wymaga bezpośredniego sprawdzenia w różnych skalach. Czujniki w linii w dużych naczyniach muszą przetrwać sterylizację i działać przez tygodnie bez ponownej kalibracji [1] [4]. W wielu przypadkach jeden czujnik nie wystarcza. Mogą być potrzebne zestawy czujników do wykrywania gradientów, które umknęłyby pojedynczemu punktowi pomiarowemu [1] [4] . Tylko naczynia, które produkują porównywalne dane w różnych skalach, powinny przejść do przeglądu zakupu.
Wniosek: Stwórz listę bioreaktorów wokół dopasowania procesu
Skalowanie to seria kompromisów. Biologia wyznacza granice.Następnie mieszanie, transfer tlenu, architektura sterowania i projekt naczynia muszą działać w tych granicach. Te trzy osie decyzyjne - biologia komórkowa, wydajność transferu i dopasowanie operacyjne - pojawiają się w każdym porównaniu platform i każdym kroku walidacji w tym przewodniku.
To szybko zawęża listę. Celem nie jest znalezienie reaktora z najdłuższą listą funkcji. Chodzi o znalezienie platformy, która pasuje do trybu procesu i może utrzymać to dopasowanie podczas skalowania.
Przed podjęciem jakiejkolwiek decyzji kapitałowej, przetestuj listę za pomocą modeli zmniejszonej skali, CFD i prac w skali pilotażowej [1]. Jeśli system nie może utrzymać wydajności w tych warunkach, nie powinien przechodzić do wyboru dostawcy.
Kluczowe decyzje do podjęcia podczas zakupu
Umieść te kryteria na pisemnej liście wymagań, zanim porozmawiasz z dostawcami.
| Wymaganie | Co zdefiniować |
|---|---|
| Typ komórki i zależność od zakotwiczenia | Przystosowane do zawiesiny, zależne od mikronośnika lub zintegrowane z rusztowaniem |
| Tryb hodowli | Batch, fed-batch lub perfuzja - oraz czy celem jest przetwarzanie ciągłe |
| Zapewnienie tlenu i cel transferu | Na podstawie szczytowej gęstości komórek, współczynniki transferu tlenu, i wymagania dotyczące rozpraszania ciepła |
| Zakres tolerancji na ścinanie | Maksymalne naprężenie hydrodynamiczne, które linia komórkowa może wytrzymać, empirycznie określone |
| Wymagania dotyczące kontroli i pomiarów | In-line vs off-line; parametry do monitorowania w czasie rzeczywistym (pH, DO, CO₂, glukoza, biomasa) |
| Docelowa skala i materiał naczynia | Jednorazowe vs stal nierdzewna, w oparciu o wolumen produkcji i wymagania dotyczące materiałów spożywczych |
| Warunki specyficzne dla gatunku | Temperatura operacyjna (e.g. 37 °C dla komórek ssaków; niższa dla gatunków morskich) i szybkości wymiany gazowej [1] |
Najczęściej zadawane pytania
Jak wybrać pomiędzy STR a airlift?
Zależy to od rodzaju komórek, celów skalowania i priorytetów procesu.
STRs są szeroko stosowane, dobrze się skalują i zapewniają ścisłą kontrolę procesu. Dzięki temu są często odpowiednie dla kultur zawiesinowych i komórek opartych na mikronośnikach, zwłaszcza gdy przechodzisz do większych objętości. Kompromisem jest ścinanie: STR mogą narażać komórki na większy stres hydrodynamiczny, dlatego ważny jest wybór mieszadła, prędkość końcówki i strategia gazowa.
Bioreaktory Airlift są zazwyczaj łagodniejsze dla komórek wrażliwych na ścinanie i mają mniejszą złożoność mechaniczną, ponieważ nie polegają na wewnętrznej agitacji w ten sam sposób. Jednak skalowanie może być mniej oczywiste, szczególnie gdy trzeba utrzymać mieszanie, transfer gazu i zachowanie cyrkulacji na różnych skalach.
Zasadniczo systemy airlift są bardziej odpowiednie dla delikatniejszych komórek, podczas gdy STR są często domyślnym wyborem dla bardziej ugruntowanych procesów na dużą skalę.
Kiedy powinienem przejść z trybu wsadowego na perfuzję?
Rozważ przejście z trybu wsadowego na perfuzję, gdy potrzebujesz wyższych gęstości komórek i większej intensyfikacji procesu dla produkcji mięsa hodowlanego.
W większości przypadków ma to sens, gdy Twój proces musi utrzymać bardzo wysokie gęstości komórek - powyżej 100 milionów komórek na mililitr - i zyskuje na ciągłym dostarczaniu składników odżywczych, usuwaniu odpadów, ściślejszej kontroli procesu oraz wyższej wydajności, gdy przechodzisz z R&D do produkcji.
Jakie ryzyka związane ze skalowaniem powinienem przetestować najpierw?
Przetestuj najwcześniejsze ryzyka związane ze skalowaniem dotyczące żywotności komórek i kontroli procesu. Skup się szczególnie na:
- zwiększonym naprężeniu ścinającym
- transferze tlenu
- usuwaniu odpadów, w tym akumulacji CO₂
Powinieneś również sprawdzić temperaturę, pH, dostarczanie składników odżywczych, ryzyko zanieczyszczenia oraz czy warunki pozostają jednolite, gdy przechodzisz z małych ustawień laboratoryjnych do większych bioreaktorów.
To ma znaczenie, ponieważ proces, który wydaje się stabilny w skali laboratoryjnej, może się zmieniać, gdy zwiększa się objętość. Zmienia się mieszanie.Przesunięcia transferu gazu. Mogą pojawić się lokalne gradienty. Komórki często odczuwają te zmiany wcześniej niż główne wskaźniki procesu.
Wczesne monitorowanie pomaga zmniejszyć niespójność i chronić zdrowie komórek.
