Automatisierung trifft Bioprozesstechnik

Der Grundstein für die Zusammenarbeit wurde auf der analytica 2024 gelegt, als das Application Management von Bürkert am Messestand von Green Elephant erstmals auf die Technologie des Unternehmens aufmerksam wurde. Aus diesem ersten Austausch entwickelte sich eine strategische Partnerschaft, in deren Rahmen Bürkert als strategischer Investor bei Green Elephant eingestiegen ist und damit die Grundlage für eine langfristige Entwicklungszusammenarbeit geschaffen hat.

Gemeinsam konzentrierten sich die Teams darauf, moderne Fluidik- und Automatisierungstechnologien mit neuen Zellkultursystemen zu verbinden. Das Ergebnis dieser Zusammenarbeit ist der Archimedes One, das erste System einer neuen Bioreaktorkategorie, das speziell für die skalierbare Kultivierung adhärenter Zellen entwickelt wurde.

Adhärente Zellprozesse spielen eine zentrale Rolle bei vielen neuen Zell- und Gentherapien, lassen sich jedoch bislang nur schwer skalieren. Klassische zweidimensionale Kultursysteme sind häufig mit hohem manuellem Aufwand und einer großen Anzahl von Kulturgefäßen verbunden. Suspensionssysteme erfordern dagegen oft die Anpassung empfindlicher Zelltypen, während Fixed-Bed-Bioreaktoren zwar Skalierbarkeit ermöglichen, jedoch zusätzliche Hardwarekomplexität und höhere Betriebskosten mit sich bringen.

Archimedes One verfolgt daher einen biologieorientierten Ansatz. Anstatt adhärente Zellen in Suspension zu überführen oder in komplexe Matrizen einzubringen, ermöglicht das System eine kontrollierte, perfusionsbasierte Kultivierung mithilfe der CellScrew Geometrie, die große Wachstumsoberfläche auf kompaktem Raum bereitstellt. Automatisierte Medienverteilung und integrierte Zellernte reduzieren manuelle Prozessschritte und unterstützen reproduzierbare sowie standardisierte Arbeitsabläufe.

Durch die Integration von Fluidik- und Gassteuerungstechnologien von Bürkert können Medien- und Gasflüsse präzise geregelt werden. In Kombination mit einem angeschlossenen Biocontroller lassen sich zentrale Prozessparameter wie pH-Wert, gelöster Sauerstoff und Temperatur überwachen und steuern. Damit wird ein Maß an Prozesskontrolle erreicht, das bislang vor allem aus Suspensionsbioreaktoren bekannt ist.