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Einweg-Bioreaktor Zellkultivierung – gerührt, nicht geschüttelt

| Autor / Redakteur: Stephanie Schweizer*, Yvonne Martin*, Claudia Schoeber* und Sven Wagner* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Zellkultivierung ist oftmals sehr zeitaufwändig und erfordert viel Medium. Lesen Sie, wie ein neuer Einweg-Bioreaktor zur Prozessverbesserung beitragen kann.

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1 Der Einweg-Bioreaktor SuperSpinner D1000 ermöglicht durch sein Membranbegasungssystem höhere Ausbeuten. (Bilder: Sartorius Stedim Biotech)
1 Der Einweg-Bioreaktor SuperSpinner D1000 ermöglicht durch sein Membranbegasungssystem höhere Ausbeuten. (Bilder: Sartorius Stedim Biotech)
( Archiv: Vogel Business Media )

Für die Zellkultivierung existieren im Laborbereich diverse Systeme. Die traditionellen T-Flaschen, erhältlich in einer großen Auswahl an Kultivierungsoberflächen und Beschichtungen, sind für unterschiedliche Volumina einsetzbar. Sind die Volumina eher gering, bieten sich Kultivierungsgefäße im Multiwellformat an. Bei Suspensionszellen kann auf Einheiten in Röhrchenform zurückgegriffen werden, die eine Schraubkappe zur Belüftung besitzen und in handelsüblichen (Schüttel-)Inkubatoren verwendet werden können. Für Zellkulturvolumina von 100 bis 500 ml stehen darüber hinaus Bioreaktoren zur Verfügung, in denen unter statischen Bedingungen kultiviert wird. Hier ist die Kultivierungseinheit z.B. durch eine semipermeable Membran in ein Medien- und Zellkompartiment geteilt. Auch der Einsatz von traditionellen Erlenmeyerkolben, Multilayer-Flaschen sowie einfache Rollerflaschen sind für diesen Volumenbereich geeignet.

Einweg-Bioreaktor als Alternative

Zur Kultivierung von Volumina von 500 ml bis 1 Liter bietet sich der EinwegBioreaktor Superspinner D1000 an. Dieser besteht aus Polycarbonat, wird gebrauchsfertig geliefert und bietet dem Anwender ein perfektes, abgeschlossenes Kultivierungssystem, welches in einen handelsüblichen Inkubator platziert werden kann. Der Superspinner D1000 von Sartorius Stedim Biotech wurde als eigenständiges und sofort einsatzbereites System für die besonders effiziente Kultivierung von Suspensionszellen ohne zusätzliches Equipment entwickelt, um – durch Vermeidung hoher Rotationsgeschwindigkeiten – unter scherarmen Bedingungen zu kultivieren. Hauptmerkmal dieses Einweg-Bioreaktors ist ein Membranbegasungssystem, das direkt mit einem Magnetrührer kombiniert ist. Aufgrund einer besonders schonenden Durchmischung und blasenfreien Begasung der Zellkultur verhindert das System die Schaumbildung nachhaltig. Für eine optimale Sauerstoffzufuhr sorgt eine Hohlfasermembran, die mehrfach um den Rührer gewickelt ist und dadurch eine enorme Vergrößerung der (aktiven) Begasungs-oberfläche erreicht. Dadurch ist eine das Zellwachstum limitierende Sauerstoffzufuhr ausgeschlossen, was sich – im Vergleich zu einer klassischen Spinner-Flasche – in einer hohen Produktivität widerspiegelt. Der Eintrag von Sauerstoff wird mit einer einfachen Membranpumpe gewährleistet, welche die Inkubatoratmosphäre über einen Sterilfilter in die Kultivierungsflasche befördert. Fungiert das Bio-Reaktorsystem als so genanntes Vorkulturgefäß, kann dieses durch einen Adapter direkt an einen größeren Bioreaktor, wie z.B. Biostat A plus, angeschlossen und die Zellen über Pumpen transferiert werden.

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Der Superspinner D1000 ist für eine Vielzahl von Suspensionszelllinien geeignet [1]. In Verbindung mit Mikro-Carriern kann das Einweg-Bioreaktorsystem jedoch auch für adhärente Zellen verwendet werden. Nachfolgend wird eine Kultivierung der beiden adhärenten Zelllinien CHO-K1 bzw. MC3T3 beschrieben, die mithilfe von Mikro-Carriern (Cytodex I) im Superspinner D1000 kultiviert wurden.

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