Retos de los sistemas convencionales de cultivo celular adherente
Los recipientes desechables de un solo uso fabricados con plásticos derivados del petróleo, como los frascos en T o las bandejas múltiples, son los sistemas predominantes en las prácticas de cultivo celular adherente. Sin embargo, el intercambio limitado de oxígeno y nutrientes en estos sistemas, las prácticas laboriosas que implican el cambio frecuente de medios y las grandes emisiones de carbono durante la fabricación de productos plásticos derivados de combustibles fósiles son las principales desventajas de los sistemas actuales. Dependiendo del cultivo celular y la escala de producción, se utilizan muchos recipientes pesados y voluminosos. Estos sistemas existentes reducen la eficiencia en la práctica de laboratorio y ocupan grandes cantidades de valioso espacio de laboratorio, lo que inevitablemente ralentiza el desarrollo y la producción de terapias innovadoras.
«El novedoso recipiente para cultivos celulares combina estructuras innovadoras y plástico de origen vegetal para ayudar a simplificar los procesos de cultivo celular y aumentar la sostenibilidad medioambiental».
Aumento de la eficiencia de la producción
El sistema de cultivo celular Green Elephant CellScrew™ aborda simultáneamente los retos de eficiencia del proceso y la carga medioambiental asociada a los sistemas de cultivo celular adherentes existentes, al tiempo que da prioridad a las condiciones de cultivo celular.
La geometría interna, compuesta por cilindros concéntricos, ofrece una superficie de crecimiento excepcionalmente grande para las células adherentes: el CellScrew™ 10K ofrece una superficie de crecimiento de 10.000 cm² y pesa solo unos 850 g, lo que significa que un CellScrew™ 10K puede sustituir a 133 matraces T-75 o 12 matraces de rodillos. Además, el CellScrew™ es un sistema compacto y fácil de manejar, lo que reduce el trabajo manual y mejora la eficiencia de la producción.
Condiciones ideales de cultivo para células adherentes
Los recipientes de cultivo celular adherentes predominantes en uso son sistemas estáticos que limitan el intercambio constante de gases y nutrientes. Los métodos alternativos que emplean agitadores o sacudidores plantean el riesgo de someter a las células a altas fuerzas de cizallamiento. El CellScrew™ integra tornillos de Arquímedes para transportar el medio a través de la botella cuando se gira en un dispositivo de rodillos para botellas, lo que permite una excelente mezcla del medio y un intercambio de gases completo, al tiempo que se mantienen bajas las fuerzas de cizallamiento. Como ventaja adicional, los experimentos han demostrado que la concentración de tripsina puede reducirse en aproximadamente un 66% sin perder eficiencia en la recolección.
Figura 1. Sistema de cultivo celular Green Elephant CellScrew™.
Una ventaja medioambiental
El CellScrew™ se fabrica mediante fabricación aditiva, lo que permite obtener una estructura interna compleja. Como resultado, se necesita menos material para conseguir una gran superficie de crecimiento que en los recipientes de cultivo celular convencionales. Está fabricado con ácido poliláctico (PLA) respetuoso con el medio ambiente, un bioplástico derivado de la fermentación del almidón vegetal. CellScrew™ solo libera la cantidad de CO2 que estaba previamente ligada en el maíz o la caña de azúcar, la materia prima del PLA. En general, estas ventajas significan que el producto puede reducir las emisiones de CO2 hasta en un 90% en comparación con los recipientes de cultivo celular convencionales a base de petróleo que proporcionan la misma superficie de crecimiento. Además de sus bajas emisiones de CO2, el biopolímero presenta otras ventajas, como su naturaleza no tóxica y biocompatible. Ha sido ampliamente probado y utilizado en tecnología médica, incluyendo implantes y andamios para medicina regenerativa. Estas propiedades, junto con su capacidad para ser fácilmente tratado en superficie para el crecimiento y la adhesión celular, hacen que el material sea adecuado para el cultivo celular. Los experimentos realizados en la superficie del PLA han demostrado un mejor crecimiento y adhesión en comparación con las superficies de poliestireno para diversas líneas celulares adherentes.
Simplificación de la ampliación
Otro reto en la fabricación de productos biofarmacéuticos es a menudo la ampliación: ¿cómo se pueden transferir de manera eficiente a la escala de producción los procesos que han demostrado su eficacia en el laboratorio? Todos estos procesos se deben controlar, documentar y respetar cuidadosamente. Aquí es donde CellScrew™ ofrece una ventaja decisiva: se puede aplicar en todas las etapas del desarrollo y, al pasar de la escala de laboratorio a la de producción, los procesos de CellScrew™ solo requieren pequeños ajustes, mientras que las condiciones de crecimiento de las células siguen siendo muy similares.
Resumen
Avanzar hacia prácticas de laboratorio más sostenibles y eficientes transformará tanto el desarrollo como la fabricación y aumentará el acceso y la asequibilidad de las innovaciones científicas, al tiempo que se reducirá la huella de carbono de la industria de Life Sciences.
