Hoher Durchfluss bei hoher Zelldichte
Separator erhöht Ausbeute in Biopharma-Fermentationsprozessen
Hochzelldichte-Fermentationen steigern zwar die Produktivität, verschärfen jedoch häufig die Herausforderungen im Downstream Processing. Ein speziell für solche Anwendungen entwickelter Separator beschleunigt diese Prozesse mit hoher Durchflussrate.
Der Separator Culturefuge 200 B ermöglicht hohe Ausbeuten und schnelles Processing bei Fermentationen mit hoher Zelldichte.
Alfa Laval
Entscheider-Facts
Der vorgestellte Separator ist speziell für die Ernte in Hochzelldichte-Fermentationen der industriellen Bioprozessierung konzipiert.
Beispiele sind die Zellernte, die Abtrennung mikrobieller Zellen und von Zelldebris, die Separation von Probiotika sowie Anwendungen mit suspendiertem Protein.
Die Lösung adressiert mittelgroße biopharmazeutische Produzenten, die ihre Upstream-Leistung über Hochzelldichte-Fermentation vorantreiben wollen, ohne dabei downstream durch die Separation limitiert zu werden.
- Der vorgestellte Separator ist speziell für die Ernte in Hochzelldichte-Fermentationen der industriellen Bioprozessierung konzipiert.
- Beispiele sind die Zellernte, die Abtrennung mikrobieller Zellen und von Zelldebris, die Separation von Probiotika sowie Anwendungen mit suspendiertem Protein.
- Die Lösung adressiert mittelgroße biopharmazeutische Produzenten, die ihre Upstream-Leistung über Hochzelldichte-Fermentation vorantreiben wollen, ohne dabei downstream durch die Separation limitiert zu werden.
Als typische Problemlagen bei Fermentationen mit hoher Zelldichte beschreibt der Separationstechnik-Spezialist Alfa Laval ein dickflüssigeres Fermentationsmedium mit höherem Feststoffanteil, das sich schwieriger klären lässt, sowie das Risiko von Verstopfungen, häufigen Austrägen und einer sinkenden Trennleistung, wodurch klassische Tellerseparatoren und Filter an Grenzen stoßen können. Zudem kann die Zellintegrität beeinträchtigt werden, was insbesondere bei empfindlichen Säugerzellkulturen wie CHO relevant ist. In der Folge drohen Ausbeuteverluste und längere Prozesszeiten, die sich als kostenintensive Engpässe bemerkbar machen können, wenn jede zusätzliche Menge geernteten Proteins zählt. Mit dem Separator Culturefuge 200 B will Alfa Laval diese Herausforderungen in biopharmazeutischen Anwendungen angehen. Das System soll die Aufarbeitung von Hochzelldichte-Fermentationen unterstützen und damit die Ausbeute wertvoller Biologika, etwa monoklonaler Antikörper, in mittelgroßen Prozessen erhöhen.
Technisch basiert der Separator auf dem Hermetic Design des Anbieters, das als vollständig gekapseltes System ausgeführt ist. Ziel ist es, Scherkräfte und Luftkontakt zu minimieren, um Zellen und Produktqualität zu schonen und zugleich Oxidation und Schaumbildung zu reduzieren. Ergänzend ist die unternehmenseigene Bactofuge-Technologie integriert, die eine kontinuierliche Separation von Hochzelldichte-Fermentationsbrühen ermöglichen soll. Nach Darstellung des Anbieters kann das System mit variierenden Volumenströmen und Zelldichten umgehen, ohne dass es durch häufige Austräge zu Unterbrechungen kommt. Daraus leitet der Hersteller eine höhere Ausbeute durch kontinuierlichen Betrieb und höheren Durchsatz ab sowie die Perspektive, nachgelagerte Filtrationsschritte zu entlasten und die Prozesszeit zu verkürzen.
Kontinuierlicher Betrieb mit hohem Durchfluss
Ein weiteres Argument ist die Fähigkeit zur kontinuierlichen Verarbeitung konzentrierter Medien. Während konventionelle Separatoren mit intermittierendem Austrag bei konzentrierten Zuläufen oft den Zulauf reduzieren müssen, um eine zu hohe Austragshäufigkeit zu vermeiden, soll der Separator Hochzelldichte-Medien ohne Durchflussrestriktionen kontinuierlich handhaben können. Düsenseparatoren können zwar ebenfalls mit konzentrierten Zuläufen arbeiten, würden laut Alfa Laval jedoch nicht die Kombination aus hermetischer Produktführung und der Flexibilität bieten, die bei variablen Zulaufbedingungen in biopharmazeutischen Anwendungen erforderlich sein kann.
Als Praxisbeleg verweist der Anbieter auf Ergebnisse eines großen biopharmazeutischen Herstellers: Durch den Wechsel von einem konventionellen Klärer auf einen Alfa-Laval-Separator mit Bactofuge-Technologie sei bei Probiotika und Starterkulturen eine Ausbeutesteigerung von 6,08 Prozent erreicht worden. Dies habe einem zusätzlichen Wert von 7,1 Millionen US-Dollar pro Batch entsprochen; die Amortisation sei in weniger als einem halben Batch erzielt worden.
Mit Blick auf den Produktionsbetrieb stellt der Trenntechnik-Anbieter in Aussicht, dass Anwender von Hochzelldichte-Fermentation mehr Zellen pro Batch kultivieren und mehr Protein gewinnen können, was unmittelbar in höhere Ausbeuten übersetzt werden soll. Daraus leitet das Unternehmen Vorteile wie einen höheren Output ohne Erweiterung der Anlagenfläche, eine bessere Kosteneffizienz pro Liter Fermentation und die Fähigkeit ab, eine wachsende globale Nachfrage nach fortgeschrittenen Therapeutika zu bedienen. Der Separator führt laut Hersteller zu nur geringer Temperaturerhöhung im Prozess. Das System ist FDA-konform und erfüllt die Anforderungen der USP Class VI für Dichtungsringe sowie benetzte Polymere.
