生体反応器におけるせん断のストレスは、細胞の健康と生産性に影響を及ぼす可能性があります。 せん断のストレス制限の適切な計算は、栽培プロセス中に細胞の生存性を維持するために不可欠です。 この記事では、安全なせん断のストレスレベルと、バイオ処理における重要性を決定する方法について説明します。

バイオリアクターにおけるせん断のストレスを理解する

せん断のストレスは、バイオリアクター内の細胞の流体の流れによって発生する単位面積あたりの力です。 過剰なせん断は、細胞膜を損傷させ、生存率と生産性を低下させる可能性があります。 したがって、せん断のストレスを制御することは、バイオプロセス設計に不可欠です。

せん断ストレス制限の計算方法

異なるセルタイプに対してせん断のストレス制限を推定するために、いくつかのアプローチが存在します。これらには、帝国モデル、計算式流体力学(CFD)、文献ベースのしきい値が含まれます。適切な方法を選択すると、バイオリアクター設計と細胞感度によって異なります。

要因 せん断の圧力許容に影響を与える

細胞の種類、サイズ、成長段階はせん断応力許容度に影響します。例えば、繊細な哺乳類細胞は、強固な微生物細胞よりも敏感です。さらに、攪拌速度とインペラー設計は、原子炉内のせん断レベルに影響を与えます。

細胞の可塑性を維持するための実践的なガイドライン

  • 重度のせん断を避けるために、攪拌速度を監視します。
  • CFD シミュレーションを使用して、せん断ゾーンを予測します。
  • 優しい混合のためのインペラ設計を調節して下さい。
  • 必要に応じてせん断保護添加物を実装します。