1. Maggiore rendimento
Il miglioramento dell'efficienza lavorativa è la ragione principale del passaggio dalle bottiglie agitatrici ai bioreattori, dove in genere è possibile ottenere più biomassa totale o una produzione di prodotti specifici dalle cellule in un lasso di tempo più breve. Ad esempio, i risultati della coltivazione di Escherichia coli K12 in bottiglie agitatrici e bioreattori sono significativamente diversi per il tipo selvatico.
2. Informazioni sui processi biologici in tempo reale
Poiché i bioreattori si affidano a microcomputer per controllare direttamente varie informazioni sui parametri e possono ottenere la trasmissione in tempo reale dello stato di crescita delle plasmacellule, dei parametri dell'ossigeno disciolto, dei valori di DO, della conduttività, ecc. tramite vari sensori, il controllo del processo in tempo reale non può essere ottenuto durante la coltivazione in pallone di agitazione. Di seguito è riportato un confronto con i tipici parametri di coltivazione nei bioreattori:
Sebbene agitare le bottiglie con dispositivi di terze parti possa fare di più, i costi, la gestione e i problemi di interoperabilità contribuiscono a far sì che diventino soluzioni di nicchia per applicazioni e ambienti specifici.
3. Adattabilità
Una delle principali differenze tra shaker bottle e bioreattori è che l'uso di bioreattori migliora l'adattabilità. Non si tratta solo del numero di parametri individuali che possono essere misurati e controllati. La qualità e l'intervallo dei valori misurati, così come la capacità di controllarli, sono spesso più limitati negli shaker bottle. Di solito, il controllo di parametri chiave come la temperatura viene applicato simultaneamente a tutti gli shaker bottle. Per molte applicazioni di filtraggio, questo potrebbe non essere importante, ma è un problema per la ricerca sull'ottimizzazione.
4. Miglior controllo biologico
Questo è un fattore chiave nel valore della transizione dalle bottiglie agitate ai bioreattori. Ciò può essere ottenuto utilizzando strategie a fasi fornite dal software di processo biologico per controllare parametri individuali o il controllo completo del processo. Le bottiglie agitate possono ottenere alcune utili strategie di controllo, ma sono limitate nella portata o richiedono attrezzature aggiuntive.
5. Espandi le possibilità
A causa del forte aumento della produzione nell'ultimo decennio, una piccola quantità di coltura può contenere un'elevata densità cellulare o concentrazione di prodotto. Ciò rende la coltura in bottiglia agitante un'opzione fattibile per la produzione su piccola scala nelle prime applicazioni. Tuttavia, nell'espansione prevista a livelli commerciali, i bioreattori su piccola scala possono stabilire gli standard corretti e fornire una solida base. Ciò è dovuto alla semplice somiglianza fisica e alla qualità delle informazioni disponibili, vale a dire:
I reattori a stadio di agitazione (STR) sono ancora una forma comune di bioreattori su scala di produzione e i bioreattori su scala di laboratorio possono imitarli meglio. Ad esempio, gli standard di amplificazione chiave come la velocità della punta della girante e il trasferimento di massa del volume sono correlati ai bioreattori, ma non direttamente correlati alle beute di agitazione. La strategia di controllo e l'ottimizzazione dei bioreattori su piccola scala possono solitamente essere applicate su scala più ampia tramite semplici modifiche proporzionali.
In sintesi, sebbene i bioreattori siano talvolta considerati troppo complessi, costosi e dispendiosi in termini di tempo, nei bioreattori è possibile controllare con precisione vari indicatori e persino l'analizzatore di lattato EKF può essere utilizzato per l'analisi in tempo reale e il rilevamento del lattato generato durante la coltura cellulare per garantire un buon ambiente di crescita cellulare.
Se si desidera aumentare la densità di coltivazione, espandere la scala della coltura cellulare e potenziare il processo, utilizzare un bioreattore da tavolo sarà la scelta giusta.