動物細胞培養用の発酵槽/バイオリアクターの主要なタイプ：
動物細胞培養に一般的に使用される発酵槽/バイオリアクターにはいくつかの種類があります。関連する課題を伴う内訳は次のとおりです。
1。攪拌タンク反応器（STRS）：
* 説明： 混合と攪拌のためのインペラーを備えた伝統的な汎用性の高いバイオリアクター。
* 利点： 確立されたテクノロジー、良好な混合は、高い細胞密度を処理できます。
* 動物細胞培養の課題：
* せん断応力： インペルは、著しいせん断応力を引き起こし、敏感な動物細胞に損傷を与える可能性があります。
* 酸素移動： 粘度が高いため、微生物培養と比較して酸素移動速度が低い。
* セルアタッチメント： アンカレージ依存性細胞株の細胞付着を維持することは困難です。
2。空輸リアクター：
* 説明： ガスの泡を利用して培養を混ぜて曝気し、せん断応力を最小限に抑えます。
* 利点： せん断応力、効率的な酸素移動。
* 動物細胞培養の課題：
* 混合： STRと比較して、混合の効率が低下する可能性があります。
* 細胞分布： 反応器全体の不均一な細胞分布。
* スケールアップ： 複雑なガス液体フローパターンのため、スケールアップは困難です。
3。梱包床原子炉：
* 説明： 細胞は強固なサポートで成長し、付着と成長のための高い表面積を提供します。
* 利点： 高細胞密度、せん断応力の低下。
* 動物細胞培養の課題：
* 物質移動： 充填床への栄養素と酸素の物質移動が限られています。
* 滅菌： 詰め込まれたベッド材料を滅菌するのは困難です。
* スケールアップ： 複雑なフローパターンと梱包密度のために、スケールアップが困難です。
4。流動層反応器：
* 説明： 細胞は、流動床に懸濁された小さな球状粒子で成長します。
* 利点： 高細胞密度、良好な酸素移動。
* 動物細胞培養の課題：
* セルアタッチメント： アンカレージ依存性細胞株には適していない場合があります。
* 粒子サイズ： 適切な流動化を確保するために、慎重に制御された粒子サイズが必要です。
* スケールアップ： 複雑な流体力学的挙動のため、スケールアップは困難な場合があります。
5。使い捨てバイオリアクター（単一使用システム）：
* 説明： シングル使用アプリケーション用の事前にステリライズされ、事前にパッケージ化されたバイオリアクターは、洗浄と滅菌サイクルを排除します。
* 利点： 便利で無菌、汚染のリスクの低下、簡単にスケーラブルです。
* 動物細胞培養の課題：
* コスト： 再利用可能なバイオリアクターよりも高価な場合があります。
* 材料互換性： すべての材料が動物細胞と互換性があるわけではありません。
* パフォーマンス： 従来のバイオリアクターと比較して、パフォーマンスがわずかに低い場合があります。
微生物培養に比べて動物細胞培養に固有の課題：
* 感度： 動物細胞は、せん断応力、pH、酸素レベルなどの環境要因により敏感です。
* 成長要件： 動物細胞は、微生物と比較して、より複雑な培地と成長因子を必要とします。
* セルアタッチメント： 多くの動物細胞は、成長のために表面に付着する必要があり、それがバイオリアクターの設計に複雑さを加えます。
* 粘度が高い： 動物細胞培養は通常、より粘性があり、混合と酸素移動がより困難になります。
適切なバイオリアクターの選択：
動物細胞培養に最適なバイオリアクターの選択は、特定の細胞株、望ましい細胞密度、生産規模、および利用可能なリソースに依存します。 潜在的な課題を考慮し、特定のアプリケーションの要件を最もよく満たすバイオリアクターを選択することが重要です。
