Mejora de crecimiento de células HEK293 mediante adaptación al estrés hidrodinámico y predicción de la distribución del tamaño de los agregados celulares
Autores: Seidel, Stefan; Maschke, Rüdiger W.; Mozaffari, Fruhar; Eibl-Schindler, Regine; Eibl, Dieter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mejora de crecimiento de células HEK293 mediante adaptación al estrés hidrodinámico y predicción de la distribución del tamaño de los agregados celulares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Línea celular ampliamente utilizada
Estrés hidrodinámico
Dinámica de fluidos computacional
Crecimiento
Distribución del tamaño de los agregados
Biorreactores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 54
Citaciones: Sin citaciones
HEK293 es una línea celular ampliamente utilizada en los campos de la investigación y la industria. Se asume que estas células son sensibles al estrés hidrodinámico. El objetivo de esta investigación fue utilizar la dinámica de fluidos computacional validada por velocimetría de imagen de partículas (PIV) para determinar el estrés hidrodinámico tanto en matraces de agitación, con y sin deflectores, como en biorreactores Minifors 2 agitados para evaluar su efecto en el crecimiento y la distribución del tamaño de los agregados de células en suspensión HEK293. La línea celular HEK FreeStyle 293-F fue cultivada en modo lote a diferentes entradas de potencia específica (de 63 a 451 ), donde corresponde al límite superior, que es lo que se ha descrito típicamente en experimentos publicados. Además de la tasa de crecimiento específico y la densidad máxima de células viables (VCD), se investigó la distribución del tamaño de las células a lo largo del tiempo y la distribución del tamaño de los grupos. La VCD fue alcanzada a una entrada de potencia específica de 233 y fue mayor que el valor obtenido a 63 y mayor que el valor obtenido a 451 . No se pudo medir ningún cambio significativo en la distribución del tamaño de las células en el rango investigado. Se demostró que la distribución del tamaño de los grupos de células sigue una estricta distribución geométrica cuyo parámetro libre depende linealmente de la escala de longitud de Kolmogorov media. Basándose en los experimentos realizados, se ha mostrado que mediante el uso de biorreactores caracterizados por CFD, la VCD puede incrementarse y la tasa de agregación celular puede ser controlada con precisión.
Descripción
HEK293 es una línea celular ampliamente utilizada en los campos de la investigación y la industria. Se asume que estas células son sensibles al estrés hidrodinámico. El objetivo de esta investigación fue utilizar la dinámica de fluidos computacional validada por velocimetría de imagen de partículas (PIV) para determinar el estrés hidrodinámico tanto en matraces de agitación, con y sin deflectores, como en biorreactores Minifors 2 agitados para evaluar su efecto en el crecimiento y la distribución del tamaño de los agregados de células en suspensión HEK293. La línea celular HEK FreeStyle 293-F fue cultivada en modo lote a diferentes entradas de potencia específica (de 63 a 451 ), donde corresponde al límite superior, que es lo que se ha descrito típicamente en experimentos publicados. Además de la tasa de crecimiento específico y la densidad máxima de células viables (VCD), se investigó la distribución del tamaño de las células a lo largo del tiempo y la distribución del tamaño de los grupos. La VCD fue alcanzada a una entrada de potencia específica de 233 y fue mayor que el valor obtenido a 63 y mayor que el valor obtenido a 451 . No se pudo medir ningún cambio significativo en la distribución del tamaño de las células en el rango investigado. Se demostró que la distribución del tamaño de los grupos de células sigue una estricta distribución geométrica cuyo parámetro libre depende linealmente de la escala de longitud de Kolmogorov media. Basándose en los experimentos realizados, se ha mostrado que mediante el uso de biorreactores caracterizados por CFD, la VCD puede incrementarse y la tasa de agregación celular puede ser controlada con precisión.