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细胞培养所需的条件

细胞的体外生长需要维持某些物理化学参数。各种细胞系在培养过程中需要不同的条件。有些细胞是贴壁细胞,需要贴壁底物,而另一些细胞悬浮在细胞培养基中生长。一般的细胞培养环境包括用于营养供应的细胞培养基以及氧气和二氧化碳等气体,此外还需要培养容器。

细胞培养容器

细胞培养容器有多种形式,例如培养皿和烧瓶,这两种容器在生命科学研究实验室中经常使用。然而,在培养单克隆抗体 (mAb) 或其他分子类型的疗法时,生物反应器是首选系统。生物反应器有助于调节人工环境以实现工艺控制和提供细胞生长效率。

生物反应器的类型

为适应各种生物工艺需求和规模,生物反应器有不同的配置和尺寸。可多次使用的生物反应器可以在彻底清洁和消毒后重复使用。另一方面,一次性生物反应器在封闭的条件下运行,使用一次性生物反应器时,可以最大限度地减少被微生物污染的风险。

可多次使用的生物反应器的制造材料因规模而异。小规模细胞培养通常采用高压灭菌的玻璃系统。更大规模的细胞培养使用不锈钢生物反应器。此类系统可以在生物反应器运行间歇进行在线清洁 (CIP) 和在线灭菌 (SIP)。

生物反应器包括以下几种类型:

  • 搅拌罐式生物反应器:此类自动化系统自带一个叶轮,可以帮助细胞悬浮在富含营养素的培养基中。这种反应器还具有控制氧气曝气和释放二氧化碳废气的组件。搅拌罐式反应器 (STR) 是生物工艺中最常见的生物反应器。这种反应器有尺寸高达 20,000 L 的不锈钢反应器,也有尺寸高达 2,000 L 的一次性生物反应器。
  • 波浪式生物反应器:波浪式生物反应器是一种可以摇动的平台,使用一次性反应袋和控制系统来保持细胞悬浮,使细胞以最佳方式生长。在非 GMP 或 GMP 环境下的生产过程中,工作容积高达 25 L。
  • 填充床式生物反应器:此类系统支持需要附着表面的贴壁细胞的生长,无需添加微载体等颗粒。

波浪式生物反应器常见问题解答

什么是波浪式生物反应器?

波浪式生物反应器系统以补料分批或灌流模式运行,可提高细胞密度。此类反应器特别适合在最终搅拌罐式生物反应器中培养细胞之前进行种子细胞培养。摇动平台也非常适合培养生长敏感细胞和对剪切敏感的大颗粒物质,例如病毒。

什么是一次性生物反应器?

一次性生物反应器是带有一次性反应袋的多功能生物反应器系统,有助于在细胞培养和生物生产过程中限制污染并节省时间。一次性生物反应器包括搅拌罐式和波浪式可选样式;两者都采用自动化工艺控制。

什么是 WAVE 反应袋?

WAVE™ 袋是用于 ReadyToProcess WAVE ™ 生物反应器的一次性反应袋。该反应袋的配置便于与一次性管路和其他一次性组件进行无菌连接。它不需要清洁,从而减少了污染的风险。