Design of consrtuction and hydrodynamic modeling in a roller bioreactor with surface cultivation of cell cultures

Shybetskiy, Vladyslav; Semeniuk, Serhii; Kostyk, S.

doi:10.15587/2313-8416.2017.107176

Cited by 9 publications

(8 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…From the point of view of hydrodynamics and mass transfer, they allow the transition from the mechanism of molecular diffusion to a technologically controlled process of convective diffusion [6]. Controlled characteristics -technological parameters are the roller rotation speed and the filling factor of the roller with the nutrient medium [7]. ISSN 2664-9969…”

Section: 2mentioning

confidence: 99%

Theoretical justification of selecting a method for cultivation of mammal cells as a basis for designing membrane bioreactors in accordance with the requirements of good manufacturing practice

Semeniuk

Povodzinskiy

Shybetskyi

2021

TAPR

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The object of research is technological cultivation systems, the central element of which are bioreactors, which ensure efficient metabolism of mammalian cells (Metazoa). Fundamental differences in the phenotypic characteristics of mammalian cells from microorganisms and the special phase-hydrodynamic state of the cultivation system form special requirements for the design and operation of bioreactors. One of the most problematic areas in the process of using cell cultures to obtain medicinal products of biological origin is to ensure the correct cultivation conditions in order to obtain the maximum amount of the target product. The quality assurance system for drug production is based on good manufacturing practice, which puts forward a number of general requirements for the organization of production of drugs of specified quality, efficacy and safety. The study analyzed the phenotypic characteristics of mammalian cells. The analysis of industrial cultivation systems is carried out and a new classification is proposed, which takes into account the phase-hydrodynamic state of the culture and the specifics of the hydrodynamics of the bioreactor. The analysis made it possible to determine membrane cultivation systems as the most promising. The choice of this cultivation system has a number of features, in particular, the provision of favorable conditions during a long process of cultivation of support-dependent cells. This system guarantees a constant and efficient supply of nutrients, including dissolved oxygen, and the removal of waste products. A wide range of materials for the manufacture of membranes allows to use an individual approach to different types of cell lines. Due to this, it is ensured that high cultivation rates are obtained - the density of cells on the growth surface, the provision of the necessary substances during the entire cultivation process without negative mechanical effects on the cells. The modular design of the membrane elements allows for scalability of the cultivation process from laboratory development to industrial cultivation. The results obtained in this work can be the initial data in the study of hydrodynamic and mass transfer characteristics and in the development or construction of new bioreactors, which will reduce the stage of laboratory development and accelerate the introduction of innovative drugs.

show abstract

Section: 2mentioning

confidence: 99%

Theoretical justification of selecting a method for cultivation of mammal cells as a basis for designing membrane bioreactors in accordance with the requirements of good manufacturing practice

Semeniuk

Povodzinskiy

Shybetskyi

2021

TAPR

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The interface of interaction between surfaces of the gas and liquid objects in a contact is designated as "General connection", that is, speed at the surface of one element, at each particular point, is equal, in terms of magnitude and direction, to the speed at the surface of another one. Such implementation is given in [15]. The difference is the absence of rotary motion, which, when a model is simplified, eliminates the need to further configure a given interaction.…”

Section: Procedures Of Computer Simulationmentioning

confidence: 99%

Revealing special features of hydrodynamics in a rotor-disk film vaporizing plant

Kostyk

Shybetskyy

Fesenko

et al. 2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

“…Специфічною особливістю етапу культивування БА є те, що він реалізується в штучно створених умовах, при цьому в нас є можливість керувати факторами зовнішнього оточення при збереженні стабільності фенотипу БА. Серед таких найбільш популярних факторів зовнішнього впливу можна відзначити зміну гідродинамічних параметрів, які своєю чергою визначають інтенсивність процесів масо-та теплопереносу [1].…”

Section: матеріали і методиunclassified

Assessment of Critical Parameters of the Cultivating Process in Biotechnology of Active Pharmaceutical Ingredients

Semeniuk¹,

Shybetskуу²,

Povodzinskiy³

et al. 2018

Innov Biosyst Bioeng

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Виробництво лікарських засобів визначеної якості, ефективності та безпечності ніколи не втрачало своєї актуальності. Сучасні системи забезпечення та керування якістюналежна виробнича практикавраховують існування критичних стадій та критичних параметрів процесу. Виробництво біологічних лікарських засобів способами культивування клітин або при використанні класичної ферментації відноситься до критичних стадій і потребує адекватних методик валідації процесів культивування в оригінальних ферментерах і ферментерах, у які внесені конструкційні зміни. Мета. Метою дослідження є апробація методик оцінки гідродинамічної обстановки у ферментері з класичним перемішувальним пристроєм і специфічним перемішувальним пристроєм V-blade на модельних середовищах та різних імітаційних об'єктах, а також визначення залежності змін гідродинамічних характеристик від основних критичних параметрів процесу. Методика реалізації. Гідродинамічна обстановка у ферментері характеризується специфічними параметрами потоків наявних фаз. Для визначення специфіки руху потоків запропоновано методи візуалізації та метод вирівнювання концентрації трасерачас гомогенізації. Результати. Методами візуалізації, що проведені при швидкісній зйомці, було виявлено специфічні особливості потоків для різних перемішувальних пристроїв. Більш адекватним і зручним для оцінки гідродинамічної обстановки у ферментері при зміні факторів зовнішнього оточення виявився метод введення хімічного трасера й оцінки часу гомогенізації за зміною рН. Висновки. Доведено можливість використання простої та легко відтворюваної методики для валідації ферментаційного обладнання при оцінці критичних стадій виробництва біологічних лікарських засобів способами культивування клітин або при використанні класичної ферментації. Показана висока ефективність мішалки V-blade порівняно з типовою конструкцією. Ключові слова: біотехнологія; належна виробнича практика; критична виробнича стадія; ферментер; гідродинаміка; мішалка V-blade. ASSESSMENT OF CRITICAL PARAMETERS OF THE CULTIVATING PROCESS IN BIOTECHNOLOGY OF ACTIVE PHARMACEUTICAL INGREDIENTS Background. The production of medicines of a certain quality, efficiency, and safety has never lost its relevance. Modern quality assurance and quality management systems-Good manufacturing practicetake into account the existence of critical stages and critical process parameters. The production of biological drugs by cell culture methods or using classical fermentation refers to the critical stages and they need adequate methods of validating the cultivation processes in the original fermenters and equipment to which structural changes have been made. Objective. The aim of the study is to test the methods for evaluating the hydrodynamic situation in a fermenter with a classic mixer and a specific V-blade mixer, in model environments and on various imitation objects, and to determine the dependence of the change in hydrodynamic characteristics on the main critical parameters of the process. Methods. The hydrodynamic situation in the fermenter is characteriz...

show abstract

Design of consrtuction and hydrodynamic modeling in a roller bioreactor with surface cultivation of cell cultures

Cited by 9 publications

References 6 publications

Theoretical justification of selecting a method for cultivation of mammal cells as a basis for designing membrane bioreactors in accordance with the requirements of good manufacturing practice

Theoretical justification of selecting a method for cultivation of mammal cells as a basis for designing membrane bioreactors in accordance with the requirements of good manufacturing practice

Revealing special features of hydrodynamics in a rotor-disk film vaporizing plant

Assessment of Critical Parameters of the Cultivating Process in Biotechnology of Active Pharmaceutical Ingredients

Contact Info

Product

Resources

About