3 Fragen zu Bioreaktor

Ein Bioreaktor mit Perfusion ist ein spezieller Typ von Bioreaktor, der kontinuierlich frisches Nährmedium zuführt und gleichzeitig verbrauchtes Medium und Stoffwechselprodukte entfernt. Diese Technik wird häufig in der Zellkultur verwendet, um eine konstante Umgebung für das Zellwachstum zu gewährleisten und die Produktivität zu steigern. Die Perfusion ermöglicht es, die Zellen in einer optimalen Wachstumsumgebung zu halten, indem sie kontinuierlich mit frischen Nährstoffen versorgt und Abfallprodukte entfernt werden. Dies ist besonders nützlich für die Produktion von Biopharmazeutika, da es eine höhere Zelldichte und Produktkonzentration ermöglicht. Ein typischer Aufbau eines Bioreaktors mit Perfusion umfasst: - Ein Reaktionsgefäß, in dem die Zellen kultiviert werden. - Ein System zur kontinuierlichen Zuführung von frischem Nährmedium. - Ein System zur Entfernung von verbrauchtem Medium und Abfallprodukten. - Sensoren zur Überwachung und Steuerung von Parametern wie pH-Wert, Temperatur und Sauerstoffgehalt. Diese Technologie wird oft in der industriellen Biotechnologie und in der Forschung eingesetzt, um die Effizienz und Ausbeute von Zellkulturen zu maximieren.

Eine at-line Messung des pO2-Werts (partieller Sauerstoffdruck) in einem laufenden Bioreaktorprozess hat selten Sinn, weil der pO2-Wert in einem Bioreaktor typischerweise sehr dynamisch ist und sich schnell ändern kann. Hier sind einige Gründe, warum eine at-line Messung problematisch sein kann: 1. **Zeitverzögerung**: At-line Messungen erfordern, dass Proben aus dem Bioreaktor entnommen und zur Analyse gebracht werden. Diese Zeitverzögerung kann dazu führen, dass die gemessenen pO2-Werte nicht mehr den aktuellen Bedingungen im Bioreaktor entsprechen. 2. **Prozessstörungen**: Das Entnehmen von Proben kann den Bioreaktorprozess stören, insbesondere wenn es häufig durchgeführt werden muss, um eine ausreichende Datenmenge zu erhalten. 3. **Kontinuierliche Überwachung**: Der pO2-Wert ist ein kritischer Parameter, der kontinuierlich überwacht werden muss, um eine optimale Steuerung des Bioprozesses zu gewährleisten. Inline-Sensoren, die direkt im Bioreaktor installiert sind, bieten eine Echtzeitüberwachung und ermöglichen eine sofortige Reaktion auf Veränderungen. 4. **Genauigkeit und Repräsentativität**: Inline-Sensoren messen den pO2-Wert direkt im Reaktor und liefern daher genauere und repräsentativere Daten als at-line Messungen, die nur Momentaufnahmen liefern. Insgesamt ist die kontinuierliche Inline-Messung des pO2-Werts in einem Bioreaktorprozess wesentlich effektiver und zuverlässiger als at-line Messungen.

Diese Art der Prozessanalytik nennt sich **in-situ Prozessanalytik**.