Development of the Travelling Wave Bioreactor. Part II: Engineering Characteristics and Cultivation Results

Abstract

The innovative travelling wave bioreactor (TWB), an orbitally shaken system, developed specifically for cell culture applications, is investigated. In this study, engineering parameters covering power input, mixing time and oxygen mass transfer obtained in two TWB prototypes are presented for the first time. Based on the results, cultivation parameters for CHO suspension cell cultivations were defined. Cell growth and substrate consumption were comparable with a wave‐mixed reference bioreactor, which demonstrates the bioreactor's applicability for cultivations of mammalian cell cultures for the first time.

Bioreactor Technology for Sustainable Production of Plant Cell-Derived Products

“…An intermediary between orbitally shaken and wave-mixed systems is the travelling wave bioreactor, which is orbitally agitated to produce a travelling wave [59][60][61].…”

Advances in Bioreactor Systems for the Production of Biologicals in Mammalian Cells

“…Crossed columns represent k L a values of the various culture systems. Black column represents the k L a range for 10 × 10 6 cells mL −1 with varying air saturation and the striped column represent the k L a values required for different cell densities at 40 % of air saturation – data taken from 13, 31, 65, 77, 83, 84, 99, 102, 122, 127–130 (supplementary dataset: DOI: https://doi.org/10.25375/uct.12263141).…”

90 Years CIT – 90 Years Development in Biotechnology and Bioprocess Engineering

“…In dem Sonderheft sind Beiträge zu verschiedensten Themen im Zusammenhang mit Einwegbioreaktoren zu finden – ein klarer Fokus liegt aber auf den Beutelreaktoren. Kaiser et al befassen sich in gleich vier Publikationen mit ringförmigen, orbital geschüttelten Beutelreaktoren . Die besondere Bedeutung dieser Beutelreaktoren ist auf die gesteigerte Relevanz der Kultivierung scherempfindlicher Gewebezellen zu Zwecken der roten Biotechnologie zurückzuführen .…”

“…In einem weiteren CIT‐Beitrag nutzten Kaiser et al die gewonnenen Simulationsdaten (z. B. die Schüttelfrequenz), um Bioprozesse mit CHO‐Zellen durchzuführen und die Simulationsdaten zu validieren . In anderen CIT‐Beiträgen wurden Simulationen zur Auslegung von Biogas‐Fermentern eingesetzt , .…”