Persoalan yang dihadapi di atas, yaitu pada kultur sel dalam sekala besar dapat dilakukan sebagai berikut.
1. Pengendalian diferensiasi dan pembentukan produk
Dalam hal ini adanya korelasi antara diferensiasi dan pembentukan produk yang tinggi, merupakan hal yang penting untuk dimengerti sebagai dasar untuk mencapai optimasi dalam pembentukan produk.
Pemecahan masalah secara proses mencakup penggunaan sistem multi- tahap yang memisahkan optimasi pertumbuhan dengan kondisi tidak tumbuh yang memberikan kesempatan deferensiasi sel atau pembentukan produk, penggunaan sel amobil atau rancang bangun bejana kultur yang baru untuk sel yang mengalami diferensiasi perlu dicoba. Suatu sumbangan yang penting adalah ditemukanya komposisi media yang baru untuk produksi. Kebanyakan prosedur yang dilakukan untuk mencapai tujuan tersebut bersifat trial and error.
Pemecahan masalah secara biologi untuk pertumbuhan sel dan sel penghasil produk yang tinggi merupakan dua tujuan vana berbeda. Suatu galur sel yang mampu tumbuh dengan cepat dan memproduksi metabolit sekunder dengan kadar yang tinggi sangat diinginkan. Untuk sekala besar; sel yang terorganisasi dalam gumpalan yang nampak dalam ukuran yang cukup kecil mungkin dapat dibiakkan di dalam bejana kultur.
Dengan keadaan tersebut diharapkan tujuan produksi metabolit sekunder tertentu dapat dicapai. Pengendalian secara biokimia pada proses pembentukan metabolit sekunder dan atau diferensiasi sel tumbuhan tidak diketahui dengan jelas. Metode untuk peningkatan pembentukan metabolit sekunder perlu didukung oleh pengetahuan mengenai biosintesis metabolit sekunder itu sendiri. Dengan dasar pengetahuan ini, kita dapat dengan tepat memilih pra zat atau senyawa awal yang diperlukan dalam proses biotransformasi.
2. Ketidakmantapan sel
Pemecahan persoalan ketidakmantapan sel yang spesifik ini adalah dengan menerapkan sistem sel amobil. Sistem sel amobil sangat bermanfaat untuk mempertahankan daya hidup sel, sehingga sel yang sama dapat dipergunakan untuk memperoduksi metabolit sekunder selama berbulan-bulan.
Suatu pendekatan biologi adalah melakukan manipulasi genetik sel unggul untuk mendapatkan sel yang lebih mantap atau stabil. Pendekatan ini sangat bermanfaat dan dapat digunakan sebagai strategi umum baik dalam memperoduksi suatu metabolit sekunder maupun protein atau enzim tumbuhan. Pemanfaatan pendekatan ini dibatasi dengan rendahnya pengetahuan mengenai proses pembentukan metabolit sekunder, pengaturan pembentukan protein dan genetika.
Pemecahan secara biologi yang lain mencakup penyimpanan kultur secara kriogenik, rekayasa genetik, pemindahan gen sel tumbuhan ke dalam mikroba dengan tujuan proses produksi selanjutnya diambil alih oleh mikroba yang lebih mudah dan murah penanganannya.
3. Ciri khas pertumbuhan sel
Ciri khas pertumbuhan sel tanaman harus disesuaikan langsung dengan rancang bangun bioreaktor dalam sekala besar. Sebagai contoh pembentukan metabolit sekunder berkaitan langsung dengan kecepatan pertumbuhan sel. Dalam beberapa kasus pertumbuhan sel yang cepat diperlukan untuk mencapai produk yang optimal. Dalam hal tidak adanya pertumbuhan sehubungan dengan pembentukan produk digunakan sistem sel amobil dengan pertumbuhan yang amat lambat.
Di dalam sel amobil persoalan pencemaran tidak setinggi pada sistem amobil dengan bakteri. Dalam sistem berkesinambungan dapat dilakukan tanpa melakukan pencucian sampai tuntas. Kemampuan sel yang tinggi jelas akan menaikkan produksi dan memperkecil ukuran biorektor. Dalam sistem multi-tahap dapat dilakukan pengecilan volume bioraktor tetapi meningkatkan kerumitan dan pencemaran.
Berbagai metode enzimatik, kimiawi, dan fisikawi telah dicoba untuk membentuk kultur sel tunggal, tetapi biasanya tidak tercapai. Suatu tingkat penggumpalan tertentu diperlukan untuk pembentukan metabolit sekunder. Yang penting adalah bagaimana kita dapat mengendalikan ukuran gumpalan tersebut. Suatu kemungkinan yang dapat dilakukan adalah pemecahan proses dengan menggunakan sistem amobil.
Pada sistem ini, sel diserap dalam bentuk butiran dengan pertolongan polimer atau bahan lain, sehingga ukuran gumpalan tersebut dapat diatur. Yang masih belum diketahui dengan jelas adalah apakah sifat biologi gumpalan buatan dan gumpalan alami tersebut identik. Jika ukuran gumpalan yang optimal untuk produksi metabolit sekunder diketahui maka sistem sel amobil dapat dibuat melalui suspensi sel dengan sedikit perlakuan.Dengan mengendalikan ukuran gumpalan sel diharapkan produksi sekala besar akan menjadi tebih sederhana karena ukuran gumpalan bebas dari pengaruh dinamika cairan.
Pemecahan secara biologi akan tergantung pada pengetahuan mengenai faktor yang menyebabkan sel tumbuhan membentuk gumpalan dan perbedaan fisiologi antara pembelahan sel tunggal dengan sel dalam gumpalan.
Dengan sistem kultur suspensi sel, rancang-bangun bioreaktor untuk mencapai keseragaman pengadukan jelas akan lebih menjamin distribusi gumpalan lebih serba sama (homogen).
4. Pembebasan, perolehan, dan pemurnian produk
Pemecahan masalah ini dapat dilakukan dengan menerapkan sistem multi- tahap dan sel amobil, baik untuk meningkatkan kadar produk maupun untuk pmbebasan produk dari dalam sel.
Secara biologi, pembebasan produk dari biomassa dapat ditingkatkan dengan mengubah permeabilitas sel tumbuhan, perforasi sebagian membran sel atau pengubahan sifat membran sel agar dapat melepaskan produk. Jadi di sini dimungkinkan untuk mempengaruhi pelepasan produk tanpa tergantung permeabilitas.
Dapat d’rtambhakan di sini bahwa dapat dicari galur sel tertentu yang dapat melepaskan produk ke dalam media. Pemecahan persoalan secara biologi untuk meningkatkan produksi metabolit sekunder tergantung pada minat untuk mempelajari lebih lanjut jalur biosintesis metabolit sekunder yang bersangkutan terutama dari segi enzimologi (rekayasa metabolisme). Upaya yang terakhir adalah membatasi agar sel hanya memproduksi metabolit sekunder tertentu secara rekayasa genetik.
5. Ketahanan yang rendah dari sel tumbuhan terhadap gesekan
Sifat sel tumbuhan yang merugikan adalah sifat tidak tahan terhadap gesekan (shear stress). Untuk memecahkan persoalan tersebut perlu dibuat bioreaktor bam yang memiliki tegangan gesekan yang rendah atau dapat juga digunakan sistem sel amobil.Berdasarkan kajian pendahuluan bioreaktor udara teranakat (air-lift bioreactor) cukup baik untuk maksud tersebut, apabila kerapatan sel kurang dari 20 g berat kering per liter. Perlu diteliti apakah suasana lingkungan bioreaktor semacam rtu ada disemua tempat.
Suatu pemecahan persoalan secara biologi adalah upayan mendapatkan galur sel yang tahan terhadap gesekan tersebut.