德國Zellwerk三維細胞及組織培養(yǎng)系統(tǒng)

　　ZRP 平板灌流式反應器主要原理：

　　ZRP生物反應器易于組裝和使用。目前ZRP生物反應器有兩種不同的培養(yǎng)模式。*種是平板灌流式反應器，適用于干細胞和NK細胞的培養(yǎng)(如下圖)。

　　由于干/祖細胞和NK細胞對剪切力相當敏感，可能會受到懸浮攪拌培養(yǎng)系統(tǒng)中流體剪切力的損傷，而且攪動可能會影響包括細胞因子受體在內的表面標志的表達，在一定程度上會影響干/祖細胞和NK細胞的增殖與分化。同時攪拌會使細胞處于相對分散的狀態(tài)，不利于細胞之間的相互作用。所以低剪切力、低局部濃度梯度以及適度的細胞間通訊是干/祖細胞和NK細胞體外擴增所需要的。ZRP生物反應器底部內表面設有多個肋條，用于截留細胞，使細胞聚集在一定的空間范圍內，加強了細胞間的通訊，并可以克服動態(tài)攪拌式反應器細胞分散及難以相互作用的缺點。該生物反應器中的培養(yǎng)液采用循環(huán)培養(yǎng)方式，通過控制系統(tǒng)可精準控制培養(yǎng)體系的酸堿度和氧含量，以此來改善傳質限制，維持主體培養(yǎng)基相對均一性，同時克服靜態(tài)培養(yǎng)存在局部濃度梯度的缺點。細胞在培養(yǎng)過程中沒有攪動，消除了動態(tài)攪拌式反應器中剪切力可能對造血干/祖細胞和NK細胞造成的機械損傷。培養(yǎng)過程可以實行無菌取樣操作，用于細胞計數(shù)和觀察細胞生長形態(tài)等。

　　ZRP 平板灌流式培養(yǎng)器主要應用領域：

　　快速大量擴增干細胞和T細胞

　　快速大量擴增免疫系統(tǒng)細胞如NK細胞

　　擴增并獲得可用于治療的高活性免疫細胞

　　ZRP平板灌流式反應器的優(yōu)勢：

　　Ø ZRP平板灌流式反應器底面的肋條起到截流細胞的作用，從而使細胞較好地聚集在一個有限的空間范圍內，加強了細胞間的通訊，更好地發(fā)揮細胞間的相互作用，克服了動態(tài)攪拌式生物反應器的缺點。

　　Ø ZRP平板灌流式反應器能有效地截留細胞，且細胞在生物反應器中的分布較均一，并沒有堆積在液體流動方向上的肋條的一側，而是積累在兩條肋條間的凹槽中，這主要是因為細胞是通過靜態(tài)接種的方式接種于平板灌流式反應器中，經(jīng)過一定時間的靜置后，細胞在重力作用下沉入生物反應器兩肋條之間的凹槽中，且循環(huán)培養(yǎng)基流速較低，細胞在整個培養(yǎng)過程中能較均一地分布于生物反應器中。

　　Ø ZRP平板灌流式反應器具備無菌且溫度可控的培養(yǎng)工作室，細胞樣品的制備、接種、介質容器的更換，管件的更換，傳感器的更換，細胞收集等都可在無菌且嚴密可控的環(huán)境下進行。

　　Ø ZRP平板灌流式反應器具備高精準控制單元，系統(tǒng)過程參數(shù)通過集成式的觸摸屏獲得。所有相關的培養(yǎng)數(shù)據(jù)可被有效記錄，并經(jīng)遵循 GMP 標準的標準執(zhí)行軟件在個人電腦上進行評估。

　　ZRP平板灌流式培養(yǎng)器(培養(yǎng)容積500ml)

　　ZRP平板灌流式培養(yǎng)器(培養(yǎng)容積50ml)

　　ZRP 旋轉載體灌流式反應器主要原理：

　　第二種是旋轉載體灌流式反應器，適用于貼壁細胞的大規(guī)模培養(yǎng)，主要用于生產(chǎn)蛋白和細胞因子。該反應器應用Sponceram圓盤(一種特殊的多孔陶瓷)作為載體，具有*的比表面積，可以提供上萬平方米的培養(yǎng)面積，可以極大地提高貼壁細胞的細胞密度和細胞產(chǎn)物的產(chǎn)量。同時反應器有一個磁耦合旋轉軸，溫和的載體旋轉運動避免了外來剪切力對自細胞的影響，從而促進細胞及組織的粘附和快速增殖。該生物反應器中的培養(yǎng)液采用循環(huán)培養(yǎng)方式，通過控制系統(tǒng)可精準控制培養(yǎng)體系的酸堿度和氧含量，以此來改善傳質限制，維持主體培養(yǎng)基相對均一性，同時克服靜態(tài)培養(yǎng)存在局部濃度梯度的缺點。在收集細胞的過程中，采用特殊的旋轉程序結合分離溶液，使得貼壁細胞的收集獲得非常方便。

　　ZRP 旋轉載體灌流式培養(yǎng)器主要應用領域：

　　進行三維貼壁細胞高密度培養(yǎng)

　　快速大量擴增貼壁細胞如貼壁型間充質干細胞

　　快速大量擴增長期分泌型貼壁細胞

　　高效生產(chǎn)重組蛋白、糖蛋白和多肽等

　　ZRP旋轉載體灌流式培養(yǎng)器

　　ZRP旋轉載體灌流式培養(yǎng)器

　　ZRP旋轉載體灌流式反應器的優(yōu)勢：

　　Ø 應用Sponceram圓盤(一種特殊的多孔陶瓷)作為載體，具有*的比表面積，可以提供上萬平方米的培養(yǎng)面積，可以極大地提高貼壁細胞的細胞密度和細胞產(chǎn)物的產(chǎn)量

　　Ø 溫和的載體旋轉運動避免了外來剪切力對自細胞的影響，從而促進細胞及組織的粘附和快速增殖，特別適用于軟骨細胞、成骨細胞和各種祖細胞的貼壁培養(yǎng)。

　　Ø ZRP平板灌流式反應器具備無菌且溫度可控的培養(yǎng)工作室，細胞樣品的制備、接種、介質容器的更換，管件的更換，傳感器的更換，細胞收集等都可在無菌且嚴密可控的環(huán)境下進行。

　　Ø ZRP平板灌流式反應器具備高精準控制單元，系統(tǒng)過程參數(shù)通過集成式的觸摸屏獲得。所有相關的培養(yǎng)數(shù)據(jù)可被有效記錄，并經(jīng)遵循 GMP 標準的標準執(zhí)行軟件在個人電腦上進行評估。

　　應用ZELLWERK系統(tǒng)進行間充質干細胞(MSC細胞)GMP級別大規(guī)模擴增

　　(德國默克醫(yī)藥公司)

　　應用ZELLWERK系統(tǒng)進行外周血單核細胞(PBMCs)大規(guī)模培養(yǎng)后相關抗體檢測顯示培養(yǎng)的高效性(拜耳醫(yī)藥保健公司)

　　應用ZELLWERK系統(tǒng)進行NK細胞大規(guī)模培養(yǎng)后，純度為98%-*，活性大于80% ，高于目前市場上其他任何細胞培養(yǎng)反應器

　　(德國柏林夏洛蒂醫(yī)科大學腫瘤與癌癥研究所，Charité Universitätsmedizin Berlin.)