Zellkultur: Unvergleichbar komplexe Ergebnisse durch parallele Kultivierung

Welche Zelllinie sich für welchen Prozess eignet, lässt sich auf einfache aber verlässliche Weise in den DASGIP Kultivierungssystemen herausfinden. Geringe Arbeitsvolumina, kontrollierte Bedingungen und exzellente Reproduzierbarkeit ermöglichen die Generierung sicherer Daten über das Verhalten der jeweiligen Zelllinie unter definierten Versuchsparametern. Eine breite Palette von Glasreaktoren von 40ml bis 7000ml Volumen lässt sich mit dem gleichen Kultivierungssystem nutzen. Die in kleinsten Volumen, materialsparend gewonnenen Ergebnisse, lassen sich so auf einfache Weise in den nächsten Maßstab übertragen. Die Wahl unterschiedlichster Zelllinien wie CHO, BHK, PERC6 wird dabei unterstützt. Unterschiedliche Genomprojekte haben eine Vielzahl von Genen transparent gemacht. Über die Herstellung rekombinanter Zelllinien kann eine Gen-Funktionalität analysiert werden. Dabei werden Gen-Expressionssysteme von unterschiedlichen Bedingungen wie Temperatur, Gelöstsauerstoff oder pH-Werten beeinflusst. Das hochpräzise Messen aller relevanten Prozessgrößen schafft variable aber stabile Bedingungen. Unterschiedlichste rekombinante Zellen können unter definierten Bedingungen charakterisiert werden. In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls möglich, für Expressionsprodukte wie Proteine oder Polypeptide eine Umgebung zu schaffen, die für deren Stabilität optimal ist. Durch die DASGIP Zellkultursysteme wird somit die ganze Bandbreite der Zelllinien-Charakterisierung abgedeckt.


» E-Flyer CHO-Zellen (PDF)

Während der routinemäßigen und auch spezialisierten Laborarbeit sollten dem Anwender viele Freiheiten ermöglicht werden. Freiheiten, die es ihm erlauben, vielfältige Arbeiten in einem Zeitintervall zu erledigen. Daher sind in den DASGIP parallelen Kultivierungssystemen Arbeitsschritte wie das Kalibrieren von Elektroden, Pumpen oder die Reinigung von Dosierleitungen automatisiert und parallel durchführbar. Per Knopfdruck wird die jeweilige Prozedur initiiert, durchgeführt und finalisiert. Innerhalb des Prozesses stellen sogenannte Triggerfunktionen eine intuitive und dennoch äußerst leistungsfähige Möglichkeit dar, prozessabhängige Steuerungsfunktionen automatisch auszulösen. Auch zeitlich definiert wiederkehrende Arbeitsschritte können automatisiert werden. Tierische Zellkulturen können so beispielsweise vollautomatisch und daher ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand über Zyklische Perfusion betrieben werden - in benutzerdefinierten Zeitintervallen wird die Rührung und Temperierung in den Kulturgefäßen eingestellt, nach dem Absinken der Zellen wird eine festgelegte Menge des Kulturmedium über Dosierpumpen ausgetauscht und die Rühr- und Temperaturregelung wieder aktiviert. Die Auswahl relevanter Daten aus der produzierten Datenmenge für MS^® Excel^® wird durch den DASGIP Dokumentations-Assistenten vereinfacht und unterstützt. Per Mausklick werden die in Verbindung zu bringenden Resultate selektiert und per weiteren Klick automatisch in einer übersichtlichen Grafik visualisiert. Der Automatisierungsgrad erstreckt sich somit von der Vorbereitung  - über den Prozess selbst - bis hin zur Datenvisualisierung.

Die Forschung mit embryonalen und adulten Stammzellen gehört zu den derzeit vielversprechenden Ansätzen in der Weiterentwicklung regenerativer Medizin. Um den speziellen Wachstums- und Kultivierungsbedürfnissen dieser toti- bzw. pluri-potenten Zellen gerecht zu werden, wurden die parallelen DASGIP Zellkultur Reaktoren passgerecht weiterentwickelt. Stammzellen können damit hoch effizient, in großer Zellzahl und auch in kleinsten Bioreaktorvolumina von 35-40 ml gerührt kultiviert werden ohne deren Potenz zu beeinträchtigen.

» Artikel "Facilitating scale up"; Biotech International, 2011 (PDF)

» Artikel "Taking the Next Step"; Bio Process International, 2008 (PDF)

» Pressemitteilung "Stammzellprojekt mit dem Fraunhofer Institut IZI" (PDF)

» E-Flyer Stammzellen (PDF)

Neben der Grundlagenforschung stellt die Produktion von komplexen, biomedizinischen Proteinen wie Antikörpern, Impfstoffen oder Wachstumsfaktoren einen der Hauptanwendungsbereiche in der tierischen Suspensions-Zellkultur da. Mit dem speziell auf die tierische Zellkultur abgestimmten Parallelen Bioreaktorsystem lassen sich optimale und individuelle Bedingungen für verschiedenste Zellarten und -linien erreichen.  Die Anforderungen unterschiedlicher Zelllinien variieren häufig stark - Temperatur und pH-Wert, die Gasversorgung mit Sauerstoff und Kohlendioxid, aber auch die Bereitstellung unterschiedlich großer Mengen und Kompositionen von Nährstoffen und Aminosäuren beeinflussen die Zellteilungsraten und die erreichbaren Zelldichten. DASGIP Parallele Bioreaktor Systeme unterstützen Forschungs- und  Produktionsprozesse im Kleinst- und Labormaßstab, zur einfachen und schnellen Evaluation von bis zu 16 verschiedenen  Zelllinien oder Klonen. Die Kombination des DASGIP Control System mit Einweg-Bioreaktoren ermöglichen eine einfache und direkte Skalierbarkeit bis in den Pilot-Maßstab.

» E-Flyer CHO-Cells (PDF)

» Anwenderbericht "Statistically Designed Optimization for Monoclonal Antibody Production in CHO Fed-Batch Culture" (PDF)

Seit der Entwicklung des Pioniers unter den Einweg-Bioreaktoren Ende der 1980er Jahre, durch die Firma Wave-Biotech, ersetzen diese, meist aus mehrlagigen Verbundfolien hergestellten Reaktoren zum Einmalgebrauch, in der tierischen Zellkultur zunehmend die traditionellen Kulturgefäße aus Glas oder Edelstahl. Da Einweg-Reaktoren Kreuzkontaminationen ausschießen, überzeugen sie insbesondere für die Herstellung biologischer Präparate durch erhöhte Prozesssicherheit. Zudem werden Qualifizierungs und Validierungsverfahren, durch den Verzicht auf aufwendige Reinigungs- und Sterilisationsmaßnahmen, weniger komplex. Mit dem vielfältig nutzbaren, kontrollierten Begasungssystem MX4/1 und dem Pumpenmodul MP4 zum Zu- und Abführen von Medien und Supplementen, lassen sich nun auch Kultivierungsprozesse in Einweg-Bioreaktoren mit der bewährten DASGIP Präzision kontrollieren und steuern. Mit dem HyClone S.U.B. können die Vorzüge der DASGIP Steuerung auch mit Einweg Rührkesselreaktoren genutzt werden.

» E-Flyer HyClone S.U.B. (PDF)