呼吸培养器用于高密度,可扩展,多用途的基于细胞的生物生产

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 生物工程是生物工程.

背景情况:

• *体外组织培养氧气运输受到聚烯材料的限制.
• *与目前的培养器相比,本地毛细血管床提供了更好的氧化.
• * 低效的氧气运输阻碍了高密度的3D细胞培养.

研究的目的:

• * 设计新型培养器材,以实现高效,高密度的3D细胞培养.
• * 通过一种生物灵感的方法改善体外氧气运输.
• * 证明工程培养器对于强化生物生产的实用性.

主要方法:

• * 设计微型膜,用于增强氧气输送.
• * 利用有限元建模来优化膜设计.
• * 开发了"高密度细胞呼吸器" (HDCR) 微架构,配有翅.
• *评估了细胞性和与各种细胞培养类型的兼容性.

主要成果:

• * 通过膜实现高氧输送 (局部kLa>100/hr)
• *在常见细胞系中,常规获得的细胞度超过1E8细胞/cm3.
• *已证明与附着物,悬浮物,微载体和球形培养物的兼容性.
• * 在多种文化产品格式中展示了线性可扩展性.

结论:

• * 设计的HDCR培养器显著改善了3D细胞培养的氧气运输.
• * 这种生物启发的方法使高密度细胞培养能够接近理论限制.
• * HDCR培养器是一种用于强化生物生产的多功能平台,包括CAR-T,病毒载体和抗体制造.