Realização de cultura de células-tronco em um biorreator
A realização bem-sucedida de culturas de células-tronco em um biorreator requer monitoramento e controle precisos de certos parâmetros críticos do processo, como pH, concentração de oxigênio dissolvido e temperatura, bem como de parâmetros bioquímicos, como a concentração de nutrientes importantes, metabólitos e fatores de crescimento. Outro fator particularmente importante para células-tronco em um biorreator é evitar o dano celular ao minimizar a tensão de cisalhamento causada pelo agitador e pela gaseificação. Isso é válido na cultura de células-tronco com suspensões celulares, agregados celulares ou células-tronco em microcarregadores.
Controle preciso da concentração de oxigênio dissolvido
É necessário controlar a concentração de oxigênio dissolvido de maneira muito precisa, pois ela influencia a diferenciação e a divisão celular. Aqui, a solução ideal é uma estratégia de gaseificação que envolva ar, N2 e O2, cada um deles com seu próprio controlador de fluxo de massa. Um fator importante é garantir que haja oxigênio suficiente disponível para as células — em outras palavras, manter alto o valor de kLa do biorreator — apesar do fluxo de gaseificação suave e lento. O sistema também precisa incluir uma linha de CO2 para controle de pH, bem como uma opção para uso de gaseificação no headspace.
Mistura completa com baixa tensão de cisalhamento
Uma mistura completa é indispensável para manter condições homogêneas dentro do vaso de cultura. Períodos curtos de mistura reduzem gradientes de concentração, que podem danificar as células e podem surgir, por exemplo, ao introduzir uma base ou um meio de nutriente. Células-tronco são muito sensíveis a forças de cisalhamento, o que significa que uma mistura completa com potência baixa e distribuição de energia uniforme é importante. Os recursos principais dos biorreatores adequados incluem geometria ideal do reator e um agitador suave para as células e com posicionamento correto.Monitoramento contínuo de parâmetros críticos do processo
A capacidade de fazer a cultura de células de forma reprodutível requer uma avaliação detalhada do processo de cultivo. Sensores adicionais — como sensores redox, de gás de exaustão, de densidade de células vivas e de biomassa — permitem que os usuários monitorem parâmetros críticos de forma contínua. Com base nesses dados, o software para bioprocessos pode calcular continuamente parâmetros adicionais, como o QR, permitindo que o sistema responda de forma rápida e automática às mudanças nas condições do processo.Microcarregadores como uma solução para células aderentes
Com frequência, a cultura de células aderentes — células-tronco que crescem somente quando conseguem se fixar em uma matriz — é feita em biorreatores com a ajuda de microcarregadores. Eles estão disponíveis em diversos materiais e são frequentemente combinados com spin filters. Microcarregadores com células não conseguem atravessar a membrana do filtro, o que causa acúmulo de células no biorreator e permite que o usuário colete um meio livre de células.O seu biorreator para células-tronco
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Mohd Razif Mamat
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Chefe de operação e administração técnica, Malaysia Genome Institute
«Células-tronco são muito sensíveis a forças de cisalhamento, o que significa que uma mistura completa com potência baixa e distribuição de energia uniforme é importante.»
Kulwant Kandra — Gerente de Produtos
