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在人工环境中进行体外细胞培养需要最佳的物理化学条件。为了确保最佳细胞生长和增殖,选择合适的生长培养基至关重要。细胞培养基含有支持细胞生长的营养素和其他因子。用于药物生产的细胞培养在生物反应器中进行,生物反应器运行分为三大类:分批、分批补料和灌流细胞培养。在最后一种情况下使用灌流系统。

分批细胞培养生物工艺

在分批培养过程中,所有营养素(包括需要的血清)都在开始时加入其中,后续不再添加任何补充剂。由于中间无需添加营养素或补料补充剂,因而分批培养易于管理。然而,随着关键营养物质耗尽且没有替代品,生长培养基无法再跟上细胞的代谢需求。

分批补料细胞培养工艺

分批补料工艺在细胞培养过程中根据需要添加特定的营养素。这种工艺与分批培养相比产量更高。在受控生长条件下,细胞快速生长并消耗培养基中的营养。随着细胞数量的增加,需要越来越多的营养。分批补料工艺延长了细胞持续制造目标产品的时间。分批补料培养常用于生产单克隆抗体 (mAb) 和 CHO 细胞中的其他重组蛋白等药物。

灌流培养

在灌流细胞培养中,在培养过程不断地添加新鲜的培养基。新鲜培养基提供细胞维持活力所需的稳定营养来源,同时去除有毒废料,避免废料产生积聚并抑制细胞生长。因此,与分批补料工艺相比,细胞培养的生长时间更长。其中一项关键需求是在培养基流出系统时避免过度损失细胞。可以保留或后续添加细胞。灌流系统用于灌流培养以生产生物制剂。

灌流生物反应器系统常见问题解答

以下是一些关于灌流系统的常见问题解答。

灌流培养的优势是什么?

灌流方式用于提高培养的生产量,因此与分批和分批补料培养相比,可以生产更多的目标产品。它还可以提高产品的稳定性和一致性,并确保更高的设备利用率。灌流可支持连续细胞生产流程。

灌流有哪些缺点?

灌流培养比其他操作方式更复杂。由于培养基是连续添加的,与分批或分批补料方式相比,使用的培养基体积要大得多。试剂增加提高了生产过程的成本。因此需要优化灌流速率,为细胞提供所需的营养,同时保持尽可能低的培养基体积。

什么是灌流系统?

灌流系统是用于在培养过程中保持最佳物理化学条件的容器。Cytiva 的 Xcellerex™ 自动灌流系统 (APS) 与 Xcellerex™ 一次性生物反应器可无缝集成。APS 使用中空纤维过滤器用于切向流过滤,可以最大限度地减少细胞剪切力。系统会自动切换过滤器和容器,以最大限度地减少手动操作时间。一次性流路和其他一次性组件在每次运行后进行弃置处理。