3D打印可自式生物相容可生物降解的生物反应器容器,带有由聚乳酸制成的集成 sparger

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 生物工艺工程 生物工艺工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 在各种行业中,3D打印被广泛采用,使得新的设计成为可能.
• 生物工艺开发在采用3D打印方面滞后,原因是材料的局限性,特别是在自动封装方面.
• 现有的生物反应器材料可能无法提供足够的设计灵活性或集成到当前的工作流程中.

研究的目的:

• 为了证明在3D打印新型生物反应器容器中使用热温度稳定的聚乳酸 (PLA) 的可行性.
• 在与细胞培养相关的条件下,评估3D打印生物反应器容器的温度稳定性和性能.
• 评估集成的3D打印 spargers 的功能,用于生物工艺中的气体传输.

主要方法:

• 生物反应器容器的3D打印使用商业上可用的热温度稳定的PLA (PLA-HP) 和标准PLA.
• 在各种温度和转移下测试3D打印容器 (PLA,PLA-HP) 和玻璃反应器的温度响应和稳定性.
• 在不同的流量和温度下使用kLa测量评估集成3D打印 sparger 的性能.
• 在3D打印的生物反应器中进行昆虫细胞培养实验,并将其与标准玻璃容器进行比较.

主要成果:

• 3D打印的PLA和PLA-HP生物反应器容器表现出可以接受的温度稳定性,与玻璃相比略有超标.
• 在所有测试的反应堆类型中,在1-3小时内达到稳定的温度,温度维持波动为0.1°C.
• 与标准L-Sparger相比,3D打印的Sparger表现出优异的气体转移 (kLa),特别是在更高的流速下.
• 在新型3D打印容器中培养的昆虫细胞表现出与标准玻璃容器相比较的生长行为和最大细胞度.

结论:

• 商用热温稳定的PLA适用于制造具有集成特征的新型生物反应器容器,如 spargers.
• 3D打印生物反应器提供了设计灵活性,自动化性和无集成到标准生物工艺工作流程中.
• 这些可生物降解的3D打印生物反应器有效支持细胞培养,为传统系统提供了可行的替代方案.