Przepompowywanie wrażliwych komórek przy zastosowaniu pomp perystaltycznych

Głowica pompy Ismatec Pro-280 do pompowania żywych komórek

Głowica pompy Pro-280 połączona z napędem procesowej pompy perystaltycznej BVP lub MCP tworzy układ, który doskonale sprawdza się podczas ciągłego przepompowywania żywych komórek, minimalizując stopień ich uszkodzenia.. Jest to unikatowo zaprojektowany system odpowiedni do procesów biotechnologicznych. System przetestowano w skali laboratoryjnej i niewielkich reaktorach produkcyjnych o pojemności do 30 litrów.

Jak działa ten system?

Głowica pompy Pro-280 ma dwie wypukłe rolki, natomiast kanał przewodu jest wklęsły. Zanim rolka całkowicie zamknie światło elastycznego przewodu, komórki mogą wydostawać się przez szczelinę w kierunku ścianki. Dzięki temu nie ulegają zgnieceniu ani uszkodzeniu.

Porównanie różnych systemów pomp perystaltycznych wykorzystywanych w hodowlach komórek zwierzęcych

Przepompowywanie żywych komórek w bioreaktorach stanowi wyzwanie. Chociaż pompy perystaltyczne nadają się do reaktorów biologicznych, pompowanie (cyrkulacja) żywych i zdolnych do życia komórek w trybie ciągłym sprawia trudności, ponieważ standardowe głowice pomp perystaltycznych mogą powodować uszkodzenie komórek w wyniku oddziaływania mechanicznego. Ismatec we współpracy z ZUW (Uniwersytet Nauk Stosowanych w Zurychu, Winterthur, Szwajcaria) wykazali, że głowice pomp perystaltycznych zaprojektowane do delikatnego dozowania są odpowiednie do przepompowywania żywych komórek.

Zastosowanie: przepompowywanie hodowli komórek zwierzęcych

Porównanie różnych systemów pomp perystaltycznych przeprowadzili: Fan Guo i prof. dr U. Graf-Hausner z ZUW (Winterthur) oraz dr Joanne Laukart z Ismatec.

Metoda: hodowla komórek hybrydoma w butelkach typu spinner

Komórki są przepompowywane w trybie ciągłym przez pętlę zewnętrzną przy stałym natężeniu przepływu (1/2 objętości reaktora/godzinę = 250 ml/h) do czasu zidentyfikowania widocznej śmierci komórek. Żywotność komórek monitorowano, analizując strumień obejściowy. Celem było utrzymanie wysokiej żywotności komórek przy niskim stopniu ich uszkodzenia.

Wynik

Gdy wykorzystywana była głowica P-280, śmierć komórek obserwowano po 56 godzinach. W przypadku innych głowic wartość tę udało się zmniejszyć do 27 godzin. Głowica pompy P-280 umożliwiła utrzymanie żywotności komórek na poziomie 87% po 56 godzinach ciągłego pompowania.