Is je lab toe aan innovatieve schudtechniek?

Het kweken van dierlijke cellen en micro-organismen (bacteriën, schimmels etc.) in schudflessen gebeurt al vele jaren.

En waar we een ware revolutie gezien hebben in het laboratorium door miniaturisatie, automatisering en sensortechnologie, lijkt er in de wereld van de schudcultuur maar weinig veranderd te zijn.

De cultures worden veelal handmatig uitgevoerd, zijn daardoor arbeidsintensief en leven maar beperkt data op. Toch stelt Wouter van der Meer, van het in Leiden gevestigde Kuhner Shaker, dat er momenteel tal van interessante ontwikkelingen zijn die het mogelijk maken om op het gebied van schudcultuur te innoveren.

GMP-productieomgeving

Het Zwitserse familiebedrijf Kuhner Shaker is sinds 1949 producent van schudmachines en was hiermee een van de pioniers in de ontwikkeling van de schudincubatoren zoals we ze nu kennen.

Naast vele innovaties heeft de fabrikant zich vooral altijd onderscheiden door de hoge kwaliteit van de instrumenten die in Birsfelden, Zwitserland, geproduceerd worden. “Ze staan internationaal in de markt bekend om de hoge betrouwbaarheid en lange levensduur van hun producten” geeft Wouter aan.

“Die betrouwbaarheid wordt steeds belangrijker, omdat project-tijdslijnen strakker worden en onderzoekers moeten kunnen rekenen op hun kweekapparatuur. Ook vinden steeds meer schud-incubatoren hun weg naar de GMP-productieomgeving, waar kwaliteit topprioriteit is. Een storing daar heeft grote gevolgen voor de productie. Bedenk dat een monteur daar niet zomaar eventjes naar binnen kan lopen.”

Microbiologie onder controle

Op het gebied van innovatie staat Kuhner Shaker zeker niet stil. Zo is er de Feeding Technology: een matrix die in een schudfles of microplaat kan worden gedaan om zo tijdens de kweek continu de cultures te voeden.

“Met de Feeding Technology kun je de fed-batch omstandigheden in een bioreactor beter benaderen. Dit geeft beter schaalbare resultaten en vaak meer product”.

Nieuw is ook de Kuhner TOM, waarmee het nu mogelijk is om nauwkeurig de CO2-productie en het zuurstofverbruik van de cultuur in de schudkolf te volgen.

“Waar je vroeger niet goed wist of de kweekparameters wel ideaal zijn, of dat alle cultures zich wel identiek gedragen, kun je dit met de TOM nu eenvoudig realtime volgen,” zegt Wouter.

Opschaling

Een derde, recente innovatie is de introductie van een geschudde bioreactor, om schudcultures eenvoudig op te kunnen schalen.

Deze schudkweek vindt pH- en DO [opgeloste zuurstof, red.] -gecontroleerd plaats in een disposable zak met een werkvolume van 10L, 50L, 200L tot zelfs 2500L.

“Ten opzichte van een bioreactor met een roerwerk geeft een geschudde bioreactor veel minder shear [schuifkracht, red.] en is dus ideaal voor dierlijke cellen. En omdat de hydrodynamica van de menging voor de verschillende volumes sterk op elkaar lijkt, is het opschalen een fluitje van een cent,” aldus Wouter.