Culture continue en perfusion dans le bioréacteur

La perfusion est une méthode de culture continue dans laquelle les cellules sont retenues dans le bioréacteur ou renvoyées dans le bioréacteur. Le milieu récolté ne contient donc pas de cellules et une concentration de cellules et un rendement en produits plus élevés peuvent être atteints dans le bioréacteur pour un volume de travail réduit. En outre, le risque de lessivage des cellules dû à des taux de dilution (D) trop élevés est exclu.

Davantage de possibilités d’alimentation avec des pompes et des balances supplémentaires

Pour la réalisation de bioprocédés en perfusion, les pompes intégrées en standard au bioréacteur sont souvent insuffisantes. Pour que des pompes externes additionnelles puissent être connectées, il faut que le bioréacteur soit muni d’entrées et de sorties analogiques supplémentaires. Pour être sûr que la pompe et/ou la balance externes peuvent communiquer avec le bioréacteur, il est préférable de les commander préconfigurées directement au fabricant du bioréacteur. Le raccordement d’une ou de plusieurs balances permet en outre de mettre en place une alimentation gravimétrique pour un apport de nutriments précis sur de longues périodes.

Apport de nutriments optimisé grâce à des profils d’alimentation

Le bioréacteur étant régulièrement « réalimenté » en milieu, les cellules restent bien nourries pendant le long processus de perfusion et de ce fait, le rendement en produits augmente de façon significative et la qualité des produits est garantie. La pompe d’alimentation en milieu peut être pilotée directement sur le bioréacteur ou au moyen d’un logiciel de bioprocédés spécifique. La possibilité d’enregistrer et de réutiliser des profils d’alimentation individuels est ici un avantage majeur. De plus, avec un logiciel de bioprocédés, l’apport et le soutirage de milieu peuvent être commandés également en fonction d’autres paramètres tels que la concentration de cellules.

Méthodes de rétention de cellules

Plusieurs méthodes de rétention de cellules sont établies sur le marché. Le bioréacteur contient un filtre rotatif qui est généralement fixé sur l’agitateur à l’intérieur du bioréacteur. Le milieu sans cellules est récolté en continu depuis l’intérieur du filtre. D’autres systèmes externes, par exemple le module Alternating Tangential Flow (ATF) ou le module Tangential Flow Filtration (TFF) sont raccordés au bioréacteur.

Surveillance continue pour une plus grande productivité

De nombreux capteurs sont disponibles pour permettre de surveiller en continu les paramètres critiques tels que la densité de cellules vivantes ou la biomasse. La surveillance en ligne de la concentration de biomasse permet d’utiliser la purge, c’est-à-dire de soutirer les cellules (cell bleeding) lorsque les concentrations de cellules sont trop élevées et d’améliorer ainsi la productivité. Des capteurs mesurent les concentrations de métabolites afin de réduire le risque d’accumulation de sous-produits toxiques dans le bioréacteur.

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Mohd Razif, Mamat - Responsable de l’administration technique et des opérations, Malaysia Genome Institute

«Étant donné que les processus de perfusion s’étendent généralement sur plusieurs semaines, il est indispensable d’avoir une vue détaillée du processus de culture.»

Lea Düppe — Chef de produit

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