Los biorreactores se utilizan comúnmente en el bioprocesamiento para cultivar células, microorganismos o moléculas biológicas para diversas aplicaciones, como la producción de productos biofarmacéuticos, enzimas o biocombustibles. Los cultivos celulares intensificados requieren la eliminación de los medios gastados y la reposición con medios frescos mientras se retienen las células y/o la proteína de interés.

Uno de los métodos para separar estos componentes del biorreactor es mediante un sistema de flujo tangencial alterno (ATF). El sistema ATF utiliza una membrana de filtración para separar los componentes del biorreactor. El sistema bombea el fluido del biorreactor a través de la superficie de la membrana, creando un flujo tangencial que ayuda a prevenir la obstrucción de la membrana. Los componentes retenidos se recogen en un lado de la membrana, mientras que el fluido permeado libre de células pasa a través de la membrana y se repone con medio fresco a través de una línea de llenado separada.

Beneficios de las conexiones asépticas de gran diámetro y lo que necesita saber

Las conexiones asépticas de gran diámetro entre biorreactores y sistemas ATF son cruciales por varias razones:

  1. Esterilizabilidad: algunos formatos de ATF no son esterilizables con rayos gamma, por lo que deben esterilizarse por separado del biorreactor de un solo uso con el que se utilizarán.
  2. Facilidad de manejo, uso y empaque: los dispositivos ATF tienden a ser voluminosos y requieren longitudes de conexión relativamente cortas al biorreactor. Por esta razón, es conveniente conectar el ATF al biorreactor de un solo uso después de instalar el biorreactor.
  3. Caudal: los biorreactores y los sistemas ATF se utilizan para la producción a gran escala de productos biológicos, como vacunas, anticuerpos y proteínas recombinantes. Estos procesos requieren altas tasas de flujo para lograr una transferencia de masa eficiente y un suministro de nutrientes para apoyar el crecimiento y la productividad de las células o microorganismos. Las conexiones de gran diámetro permiten velocidades de flujo más altas, lo que reduce el riesgo de restricciones de flujo o caídas de presión que podrían afectar negativamente el rendimiento del proceso.
  4. Escalabilidad: los bioprocesos a menudo se amplían desde pequeños biorreactores a escala de laboratorio hasta biorreactores a gran escala de producción. Los sistemas ATF también están diseñados para manejar grandes volúmenes de medios o fluidos de cultivo. Las conexiones de gran diámetro entre los biorreactores y los sistemas ATF permiten el uso de ATF en aplicaciones a mayor escala.
  5. Minimización del esfuerzo cortante: El esfuerzo cortante, causado por las fuerzas mecánicas aplicadas a las células o microorganismos durante la transferencia de fluidos, puede afectar negativamente la viabilidad celular y la calidad del producto. Las conexiones de gran diámetro ayudan a minimizar el esfuerzo cortante al reducir la velocidad a través de la conexión, lo que puede ocurrir en conexiones o tuberías de pequeño diámetro. Esto es particularmente importante para las células delicadas, como las células de los mamíferos, que son sensibles a la tensión de cizallamiento.
  6. Contaminación del proceso: el bioprocesamiento requiere un estricto cumplimiento de las buenas prácticas de fabricación (GMP) para garantizar la calidad y la seguridad del producto. Las conexiones asépticas confiables de gran diámetro ayudan a minimizar el riesgo de contaminación del proceso al eliminar las manipulaciones abiertas al conectar el ATF al biorreactor.

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Referencias:

https://www.qosina.com/six-considerations-when-creating-large-diameter-aseptic-connections-between-bioreactors-and-alternating-tangential-flow-atf-systems

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