1. हड़कंप मच गया बायोरिएक्टर
हलचल वाले बायोरिएक्टर तरल चरण को हल करने की शक्ति प्रदान करने के लिए सरगर्मी पैडल पर भरोसा करते हैं। इसकी एक बड़ी ऑपरेटिंग रेंज, अच्छा मिश्रण और एकाग्रता एकरूपता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से जैविक प्रतिक्रियाओं में उपयोग किया जाता है।
हालांकि, क्योंकि पशु कोशिकाएं कोशिका भित्ति द्वारा संरक्षित नहीं होती हैं, वे कर्तन के प्रति बहुत संवेदनशील होती हैं, और प्रत्यक्ष यांत्रिक सरगर्मी उन्हें आसानी से नुकसान पहुंचा सकती है। सूक्ष्मजीवों के लिए पारंपरिक उभारा बायोरिएक्टर स्पष्ट रूप से पशु कोशिकाओं की खेती के लिए उपयुक्त नहीं है।
इसलिए, पशु कोशिका संस्कृति में उत्तेजित बायोरिएक्टरों में सुधार किया गया है, जिसमें ऑक्सीजन की आपूर्ति के तरीके में सुधार, सरगर्मी पैडल का रूप और रिएक्टर में सहायक उपकरण शामिल हैं।
(1) ऑक्सीजन की आपूर्ति के तरीके में सुधार
सामान्य तौर पर, उत्तेजित बायोरिएक्टर अक्सर कोशिका वृद्धि के लिए आवश्यक ऑक्सीजन प्रदान करने के लिए बुदबुदाहट के साथ होते हैं। चूँकि पशु कोशिकाएँ बुदबुदाहट के अपरूपण के प्रति भी संवेदनशील होती हैं, इसलिए ऑक्सीजन की आपूर्ति के तरीके को सुधारने के लिए बहुत काम किया गया है।
केज ऑक्सीजन की आपूर्ति उत्तेजित पशु कोशिका बायोरिएक्टरों की ऑक्सीजन आपूर्ति विधियों में से एक है, अर्थात, बुलबुले एक तार की जाली से अलग होते हैं और सीधे कोशिकाओं से संपर्क नहीं करते हैं। यह सेल विकास आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए जितना संभव हो उतना कम कतरनी के साथ मिश्रण सुनिश्चित करता है।
(2) सरगर्मी चप्पू में सुधार
सरगर्मी चप्पू के रूप का कोशिका वृद्धि पर बहुत प्रभाव पड़ता है। इस संबंध में सुधार मुख्य रूप से इस बात पर विचार करता है कि कोशिकाओं पर कतरनी बल को कैसे कम किया जाए। कुछ लोगों ने सरगर्मी चप्पू के रूप में सुधार किया है और रिएक्टर में सहायक उपकरण जोड़े हैं। प्रयोगों से पता चलता है कि बेहतर बायोरिएक्टर अपरूपण-संवेदनशील कोशिकाओं के उच्च-घनत्व संवर्धन के लिए उपयुक्त है। बायोरिएक्टर एक डबल हेलिक्स रिबन सरगर्मी चप्पू का उपयोग करता है जिसमें शीर्ष निकला हुआ किनारा कवर पर 3 सतह के बफ़ल लगे होते हैं। रेडियल दिशा के सापेक्ष प्रत्येक बफल प्लेट का शामिल कोण 30 डिग्री है, और यह तरल सतह में लंबवत रूप से डाला जाता है। बाफ़लों की उपस्थिति तरल सतह पर भंवरों को कम करती है। इस तरह के एक बायोरिएक्टर एक छोटे कतरनी बल को बनाए रखता है, और कीट कोशिकाओं के कल्चर प्रयोग में, अंतिम कल्चर घनत्व 6 × 106 कोशिकाओं/एमएल तक पहुंचता है, और जीवित रहने की दर 98% से अधिक है।
2. गैर-उत्तेजित बायोरिएक्टर
पशु कोशिका संवर्धन के लिए उभारे गए बायोरिएक्टर का सबसे बड़ा नुकसान यह है कि कतरनी बल बड़ा होता है और कोशिकाएं आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाती हैं। हालाँकि कई सुधार किए गए हैं, फिर भी इस समस्या से बचना मुश्किल है। इसके विपरीत, गैर-उत्तेजित रिएक्टर कम कतरनी बल उत्पन्न करते हैं और पशु कोशिका संस्कृति में मजबूत लाभ दिखाते हैं।
(1) पैक्ड बेड बायोरिएक्टर रिएक्टर में कोशिकाओं के पालन के लिए एक निश्चित सामग्री का भराव है। पोषक तत्व घोल छिड़काव द्वारा प्रदान किया जाता है और चक्र के दौरान इसे लगातार भर दिया जा सकता है। कोशिका वृद्धि के लिए आवश्यक ऑक्सीजन को रिएक्टर के बाहर परिचालित पोषक तत्व घोल द्वारा भी ले जाया जा सकता है, ताकि कोई हवा के बुलबुले कोशिकाओं को नुकसान न पहुँचाएँ। इस प्रकार के बायोरिएक्टर में कम कतरनी बल होता है और यह उच्च घनत्व वाले सेल के विकास के लिए उपयुक्त होता है।
(2) खोखले फाइबर बायोरिएक्टरों का व्यापक रूप से उनके छोटे कतरनी बल के कारण पशु कोशिकाओं की संस्कृति में उपयोग किया जाता है। इस प्रकार के रिएक्टर में खोखले फाइबर ट्यूब होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का आंतरिक व्यास लगभग 200 माइक्रोन और दीवार की मोटाई 50 से 70 माइक्रोन होती है। ट्यूब की दीवार एक झरझरा झिल्ली है। O2 और CO2 जैसे छोटे अणु झिल्ली के माध्यम से स्वतंत्र रूप से फैल सकते हैं। पशु कोशिकाएं विकसित होने के लिए खोखले फाइबर ट्यूब की बाहरी दीवार से जुड़ी होती हैं, जो आसानी से ऑक्सीजन प्राप्त कर सकती हैं।
(3) एयरलिफ्ट बायोरिएक्टर भी पशु कोशिकाओं की उच्च घनत्व वाली संस्कृति को महसूस करने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले उपकरणों में से एक है, जिसे सरल संरचना और सुविधाजनक संचालन की विशेषता है। कुछ लोगों ने वेरो कोशिकाओं के उच्च घनत्व वाले कल्चर की तकनीकी स्थितियों का अध्ययन करने के लिए एयरलिफ्ट बायोरिएक्टर में माइक्रोकैरियर कल्चर तकनीक का उपयोग किया है। यह साबित हो गया था कि एयरलिफ्ट बायोरिएक्टर में माइक्रोकैरियर्स को निलंबित करके वेरो कोशिकाओं को सुसंस्कृत किया गया था। उचित मात्रा में सुरक्षात्मक एजेंट और पर्याप्त पोषक आपूर्ति जोड़ने की शर्त के तहत, कोशिकाएं सामान्य रूप से माइक्रोकैरियर्स की सतह तक बढ़ सकती हैं, और अंतिम घनत्व 1.13 × 106 कोशिकाओं / एमएल तक पहुंच सकता है।