Исследователи 3D-печати биореакторов для разработки биопроцессов

23.11.2023 От admin 0

Недавнее исследование продемонстрировало одноразовый биореактор, напечатанный на 3D-принтере, который ускоряет развитие биопроцессов, позволяя отслеживать рост в реальном времени. Этот биореактор, подробно описанный в статье «Процессы», предназначен для культивирования млекопитающих и микробов, используя аддитивное производство для создания сосудов, стерилизуемых радиацией. Его конструкция отличается от традиционных биореакторов, поскольку геометрия сосуда рассматривается как переменный элемент, и этот подход ранее был ограничен ограничениями классических методов производства.

Researchers 3D Print Bioreactors for Bioprocess Development

3D-печатный биореактор на модуле контроля температуры (серый металлик) и привод миксера PMS-i30 (синий). Вид в разобранном виде (а) и в собранном виде (б).
(Изображение предоставлено: Шнайдер и др.)

Биореактор с рабочим объемом 90 мл включает полностью интегрированные одноразовые датчики pH и DO, а также встроенный датчик биомассы, применимый как для культур млекопитающих, так и для микробных культур. Такое расположение датчиков позволяет преобразовывать измерения биомассы в реальном времени в значения TCD и OD600, что хорошо согласуется с автономными измерениями для эффективного мониторинга фазы роста. Уникальной особенностью этого биореактора является его левитирующая магнитная мешалка, которая сводит к минимуму риск загрязнения за счет устранения необходимости в проникающем валу мешалки.

Researchers 3D Print Bioreactors for Bioprocess Development

Полностью собранный биореактор. Видны соединение аэрации перегородки (1), датчик биомассы (2), датчик растворенного кислорода (3), отверстие для отбора проб (4) и датчик pH (5). (Изображение предоставлено: Шнайдер и др.)

Основные результаты исследования указывают на отсутствие выщелачивания веществ, ингибирующих рост, из материала сосуда, что подтверждает пригодность биореактора для чувствительных биологических процессов. Предлагаемые будущие улучшения включают расширение возможностей охлаждения системы, особенно для таких процессов, как культивирование E. coli.

Последствия исследования для развития биопроцессов значительны. В нем подчеркивается потенциал аддитивного производства при проектировании биореакторов, пропагандируя геометрию сосуда как оптимизируемый параметр. Эта перспектива открывает новые возможности для индивидуальных биотехнологических решений, выходя за рамки ограничений традиционных производственных технологий и улучшая биофармацевтическое производство и исследования.

<стр>Полную версию исследования можно прочитать по этой ссылке.</стр>