Теоретичне обґрунтування вибору способів культивування клітин ссавців як основа конструювання мембранних біореакторів у відповідності з вимогами належної виробничої практики

Анотація

Об’єктом дослідження є технологічні системи культивування, центральним елементом яких є біореактори, що забезпечують ефективний метаболізм клітин ссавців (Metazoa). Принципові відмінності в фенотипічних характеристиках клітин ссавців від мікроорганізмів і особливий фазово-гідродинамічний стан системи культивування формують особливі вимоги щодо конструювання та експлуатації біореакторів. Одним з найбільш проблемних місць в процесі використання клітинних культур для отримання лікарських засобів біологічного походження є забезпечення коректних умов культивування з метою отримання максимальної кількості цільового продукту. В основі системи забезпечення якості виробництва лікарських засобів є належна виробнича практика, що висуває ряд загальних вимог щодо організації виробництва лікарських засобів встановленої якості, ефективності та безпечності.

В ході дослідження проаналізовано фенотипічні характеристики клітин ссавців. Проведено аналіз промислових систем культивування та запропоновано нову класифікацію, яка враховує фазово-гідродинамічний стан культури та специфіку гідродинаміки біореактора. Проведений аналіз дозволив визначити мембранні системи культивування як найбільш перспективні. Вибір даної системи культивування має ряд особливостей, зокрема, забезпечення сприятливих умов протягом тривалого процесу культивування поверхневозалежних клітин. Дана система гарантує постійне та ефективне підведення поживних речовин, в тому числі розчиненого кисню, та відведення продуктів життєдіяльності. Широкий вибір матеріалів для виготовлення мембран дозволяє використовувати індивідуальний підхід до різних клітинних ліній. Завдяки чому забезпечується отримання високих показників культивування – щільність клітин на поверхні росту, забезпечення необхідними речовинами протягом всього процесу культивування без негативного механічного впливу на клітини. Модульність конструкції мембранних елементів дозволяє масштабувати процес культивування від лабораторної розробки до промислового культивування. Отримані в даній роботі результати можуть бути вихідними даними при дослідженні гідродинамічних та масообмінних характеристик та при розробці та конструюванні нових біореакторів, що дозволить скоротити етап лабораторної розробки та прискорити впровадження інноваційних лікарських засобів.