1. 교반 생물 반응기
교반 생물 반응기는 교반 패들에 의존하여 액체상을 교반하는 동력을 제공합니다. 그것은 넓은 작동 범위, 좋은 혼합 및 농도 균일 성을 가지고 있으므로 생물학적 반응에 널리 사용됩니다.
그러나 동물 세포는 세포벽에 의해 보호되지 않기 때문에 전단에 매우 민감하며 직접적인 기계적 교반은 쉽게 손상될 수 있습니다. 미생물을 위한 전통적인 교반 생물 반응기는 분명히 동물 세포의 배양에 적합하지 않습니다.
따라서, 산소 공급 방식 개선, 교반 패들의 형태, 반응기 내 액세서리 추가를 포함하여 동물 세포 배양의 교반 생물 반응기가 개선되었습니다.
(1) 산소 공급 방식 개선
일반적으로 교반 생물 반응기는 종종 세포 성장에 필요한 산소를 제공하기 위해 버블링을 동반합니다. 동물 세포도 기포의 전단에 민감하기 때문에 산소 공급 방식을 개선하기 위해 많은 노력을 기울였습니다.
케이지 산소 공급은 교반 동물 세포 생물 반응기의 산소 공급 방법 중 하나입니다. 즉, 기포가 와이어 메쉬로 분리되어 세포와 직접 접촉하지 않습니다. 이것은 세포 성장 요구 사항을 충족하기 위해 가능한 한 적은 전단으로 혼합을 보장합니다.
(2) 교반 패들의 개선
교반 패들의 형태는 세포 성장에 큰 영향을 미칩니다. 이와 관련하여 개선은 주로 세포에 대한 전단력을 줄이는 방법을 고려합니다. 어떤 사람들은 교반 패들의 형태를 개선하고 반응기에 액세서리를 추가했습니다. 실험은 개선된 생물 반응기가 전단에 민감한 세포의 고밀도 배양에 적합함을 보여줍니다. 생물 반응기는 상단 플랜지 덮개에 장착된 3개의 표면 배플이 있는 이중 나선 리본 교반 패들을 사용합니다. 반경 방향에 대한 각 Baffle plate의 끼인각은 30°이며 액체 표면에 수직으로 삽입됩니다. 배플이 있으면 액체 표면의 소용돌이가 감소합니다. 이러한 생물 반응기는 작은 전단력을 유지하며 곤충 세포 배양 실험에서 최종 배양 밀도는 6 × 106 cells/mL에 도달하고 생존율은 98% 이상입니다.
2. 비교반 생물반응기
동물 세포 배양용 교반식 생물 반응기의 가장 큰 단점은 전단력이 크고 세포가 쉽게 손상된다는 것입니다. 다양한 개선이 이루어졌지만 이 문제는 여전히 피하기 어렵습니다. 대조적으로, 비교반 반응기는 더 적은 전단력을 생성하고 동물 세포 배양에서 강한 이점을 나타낸다.
(1) 충진층 생물반응기는 세포가 부착하여 성장하기 위한 반응기 내의 특정 물질의 충전제이다. 영양 용액은 순환 관류에 의해 제공되며 주기 동안 지속적으로 보충될 수 있습니다. 세포 성장에 필요한 산소는 반응기 외부의 순환하는 영양 용액에 의해 운반될 수 있으므로 기포가 세포를 손상시키지 않습니다. 이 유형의 생물 반응기는 전단력이 낮고 고밀도 세포 성장에 적합합니다.
(2) 중공사 생물 반응기는 전단력이 작기 때문에 동물 세포 배양에 널리 사용됩니다. 이 유형의 반응기는 각각의 내경이 약 200μm이고 벽 두께가 50~70μm인 중공 섬유 튜브로 구성됩니다. 튜브 벽은 다공성 멤브레인입니다. O2 및 CO2와 같은 작은 분자는 막을 통해 자유롭게 확산될 수 있습니다. 중공사관의 외벽에 동물세포를 부착하여 성장시켜 산소를 쉽게 얻을 수 있습니다.
(3) Airlift 생물 반응기는 또한 간단한 구조와 편리한 작동을 특징으로하는 동물 세포의 고밀도 배양을 실현하기 위해 일반적으로 사용되는 장비 중 하나입니다. 어떤 사람들은 Vero 세포의 고밀도 배양의 기술적 조건을 연구하기 위해 airlift bioreactor에서 microcarrier culture 기술을 사용했습니다. Vero 세포는 airlift bioreactor에서 microcarrier를 현탁하여 배양되었음을 입증했습니다. 적절한 양의 보호제를 첨가하고 충분한 양분을 공급하는 조건하에서 세포는 미세담체 표면까지 정상적으로 성장할 수 있었고 최종 밀도는 1.13×106 cells/mL에 도달할 수 있었다.
