生物反应器中的剪切应力可以影响细胞健康和生产力. 正确计算剪切应力极限对于在培养过程中保持细胞活力至关重要. 本条讨论确定安全剪切应力水平的方法及其在生物加工中的重要性.

理解生物反应器中的剪切压力

剪应力是生物反应器内液体流动对细胞产生的单位面积的强度。 过度剪应力会破坏细胞膜,导致存活力和生产力下降。 因此,控制剪应力在生物过程设计中至关重要。

计算剪切压力限度的方法

存在几种方法来估计不同细胞类型的剪切应力极限,其中包括经验模型、计算流体动力学(CFD)和基于文献的阈值。 选择适当的方法取决于生物反应器的设计和细胞的敏感性。

影响剪切压力容忍的因素

细胞类型、大小和生长阶段会影响剪切应力耐受性。 比如,微妙的哺乳动物细胞比强力微生物细胞更敏感。 此外,刺激速度和螺旋设计会影响反应堆内的剪切水平。

维持细胞可维持性的实际准则

  • 监视刺激速度以避免过度剪切.
  • 使用CFD模拟预测剪切区.
  • 调整杂音设计,以温和地混合.
  • 必要时实施剪切保护添加剂.