Ngành công nghiệp dược phẩm sinh học đã trải qua những tiến bộ đáng kể trong vài thập kỷ qua, đặc biệt là với sự ra đời của các kỹ thuật và công nghệ mới được thiết kế để cải thiện hiệu quả và hiệu quả của sản xuất thuốc. Một trong những thành phần quan trọng nhất của các quá trình này là tàu nuôi cấy sinh học , một công cụ quan trọng để trồng tế bào, lên men và xử lý sinh học trong sản xuất sinh học, vắc -xin và protein trị liệu. Các tàu này, được thiết kế để tạo ra một môi trường tối ưu cho sự phát triển và trao đổi chất tế bào, là trọng tâm cho sự thành công của sản xuất dược phẩm sinh học. Bài viết này Kangjian khám phá các ứng dụng của các tàu văn hóa sinh học trong ngành.
Các tàu văn hóa sinh học là gì?
Các tàu nuôi cấy sinh học là các thùng chứa chuyên dụng được sử dụng để phát triển vi sinh vật, tế bào động vật hoặc tế bào thực vật trong môi trường được kiểm soát để nghiên cứu, phát triển và sản xuất. Các mạch này được thiết kế để duy trì các điều kiện cụ thể, ví dụ như nhiệt độ, pH, oxy và chất dinh dưỡng không cần thiết cho sự tăng trưởng và năng suất của tế bào tối ưu. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các lò phản ứng sinh học, rất cần thiết cho việc nuôi dưỡng hàng loạt các tế bào và vi sinh vật để sản xuất protein trị liệu, kháng thể đơn dòng và vắc -xin.
Trong bối cảnh sản xuất dược phẩm sinh học, các tàu nuôi cấy sinh học tạo điều kiện cho sản xuất quy mô lớn bằng cách cung cấp một môi trường được kiểm soát, nơi các tế bào có thể được trồng trong môi trường vô trùng, giàu chất dinh dưỡng. Các hệ thống này được trang bị các cảm biến, máy bơm và bộ điều khiển tinh vi để giám sát và điều chỉnh các thông số như nhiệt độ, pH, oxy hòa tan và mức độ dinh dưỡng, đảm bảo các tế bào phát triển tối ưu và tạo ra các protein trị liệu mong muốn hoặc các hợp chất hoạt động sinh học khác.
Các ứng dụng chính của các tàu nuôi cấy sinh học trong dược phẩm sinh học
Vai trò của các tàu văn hóa sinh học trong ngành công nghiệp dược phẩm sinh học là không thể thiếu, vì chúng cho phép sản xuất các sản phẩm hoạt động sinh học khác nhau. Một số ứng dụng quan trọng nhất bao gồm:
1. Sản xuất kháng thể đơn dòng
Kháng thể đơn dòng (MAbs) là một trong những sản phẩm dược phẩm sinh học quan trọng nhất, được sử dụng để điều trị một loạt các bệnh, bao gồm ung thư, rối loạn tự miễn và các bệnh truyền nhiễm. Các tàu nuôi cấy sinh học, đặc biệt là các lò phản ứng sinh học của bể khuấy, được sử dụng rộng rãi để sản xuất các kháng thể đơn dòng quy mô lớn. Các điều kiện nuôi cấy trong các mạch này được tối ưu hóa để hỗ trợ sự phát triển của các dòng tế bào động vật có vú, được thiết kế để tạo ra năng suất cao của kháng thể. Hiệu quả và khả năng mở rộng của các tàu văn hóa sinh học là rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với các liệu pháp cứu sống này.
2. Sản xuất vắc -xin
Vắc -xin là một ứng dụng chính khác của các tàu văn hóa sinh học trong ngành công nghiệp dược phẩm sinh học. Các mạch nuôi cấy sinh học được sử dụng để nuôi dưỡng các tế bào virus hoặc vi khuẩn để sản xuất vắc -xin. Ví dụ, trong việc sản xuất vắc-xin virus, các hệ thống nuôi cấy quy mô lớn được sử dụng để trồng các tế bào nhiễm virus, từ đó vắc-xin có nguồn gốc. Bộ lọc sinh học sóng và các lò phản ứng sinh học của bể khuấy thường được sử dụng trong việc sản xuất vắc -xin virus, cung cấp một môi trường tối ưu cho sự nhân lên của virus và đảm bảo năng suất cao của thành phần vắc -xin hoạt động.
3. Liệu pháp gen và liệu pháp tế bào
Liệu pháp gen và liệu pháp tế bào là phương pháp điều trị sáng tạo nhằm chữa khỏi các rối loạn di truyền và tăng cường hệ thống miễn dịch của cơ thể để chống lại các bệnh. Các tàu nuôi cấy sinh học đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất các tế bào trị liệu và các vectơ virus được sử dụng trong liệu pháp gen. Khả năng nuôi dưỡng các tế bào chất lượng cao trong môi trường được kiểm soát là điều cần thiết cho sự thành công của các liệu pháp này, vì các tế bào phải khỏe mạnh và chức năng trước khi chúng được dùng cho bệnh nhân. Trong liệu pháp gen, các vectơ virus được sử dụng để cung cấp vật liệu di truyền cho các tế bào đích. Các tàu nuôi cấy sinh học, chẳng hạn như phản ứng sinh học tưới máu, được sử dụng để nuôi dưỡng các tế bào sản xuất tạo ra các vectơ virus này. Đối với các liệu pháp tế bào, chẳng hạn như điều trị tế bào gốc, các chất sinh học sóng thường được sử dụng do khả năng duy trì khả năng sống của tế bào và giảm thiểu căng thẳng cắt trong quá trình nuôi cấy.
4. Sản xuất protein tái tổ hợp
Các protein tái tổ hợp, là protein được thiết kế thông qua thao tác di truyền, được sử dụng trong một loạt các ứng dụng điều trị, bao gồm các liệu pháp thay thế enzyme, sản xuất yếu tố đông máu và điều trị thay thế hormone. Các mạch nuôi cấy sinh học được sử dụng để nuôi dưỡng các tế bào tạo ra các protein tái tổ hợp này, chẳng hạn như các tế bào CHO (buồng trứng hamster Trung Quốc), thường được sử dụng trong sản xuất protein trị liệu. Bằng cách cung cấp một môi trường tăng trưởng tối ưu và cho phép nuôi cấy mật độ cao, các tàu nuôi cấy sinh học đóng góp đáng kể vào hiệu quả và khả năng mở rộng của sản xuất protein tái tổ hợp. Sự lựa chọn của tàu, cho dù một lò phản ứng sinh học của bể khuấy hoặc một bộ lọc sinh học sóng dùng một lần phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của protein và quy mô sản xuất.
Các tàu nuôi cấy sinh học là những công cụ không thể thiếu trong ngành công nghiệp dược phẩm sinh học, cho phép sản xuất hiệu quả và có thể mở rộng của một loạt các sản phẩm hoạt động sinh học. Cho dù đó là để sản xuất các kháng thể đơn dòng, vắc -xin, protein tái tổ hợp hoặc liệu pháp tế bào, các mạch này đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng các điều kiện phù hợp được duy trì cho sự phát triển của tế bào, chuyển hóa và hình thành sản phẩm. Khi ngành công nghiệp tiếp tục đổi mới và mở rộng, các tàu văn hóa sinh học sẽ vẫn là trung tâm của sản xuất dược phẩm sinh học, thúc đẩy những tiến bộ trong việc phát triển các liệu pháp thay đổi cuộc sống cho bệnh nhân trên khắp thế giới.
