激流式细胞培养器是一种全新概念的生物反应器,通过摇床机械摇动产生激流。培养液反复冲刷细胞培养袋内表面的氧分子层,使氧分子层迅速溶解于培养液中,以维持和满足细胞正常生长和代谢的需求。
◆ 结构组成 激流式细胞培养器分为控制系统、摇床、细胞培养罐、细胞培养袋、灭菌器、取样器、储液袋七大部分。
◆ 应用范围 激流式细胞培养器可广泛用于: ● 单抗类药物 ● 重组蛋白类药物 ● 基因治疗产品 ● 病毒类疫苗 ● 重组产品的GMP规模生产
激流式细胞培养器系统还可以用于: ● 种子链制备 ● 工艺的小试研究 ● 细胞驯化
◆ 激流式细胞培养器的优势 ● “激流式给氧机制”传氧效率极高,具有世界专利; ● “激流式给氧机制”避免了传统鼓泡式给氧气泡破裂时对细胞损伤以及强机械搅拌对细胞剪切力 ● 细胞培养器起始细胞接种体积小,可从50ml开始逐步放大培养至所需的理想体积,最大工作体积可以达500ml,细胞培养
密度可以达2.5×107/ml以上,细胞活力保持在90%以上,外源蛋白的表达量可以达到克级水平。
◆ 激流式细胞培养器悬浮生长数据
● 5L工作体积:
细胞系 |
培养工艺 |
最大细胞密度 |
培养液优化 |
CHO-S |
流加补料 |
2.0×107cells/ml |
未优化 |
CHO-K1 |
流加不料 |
1.5×107cells/ml |
未优化 |
SF9(昆虫) |
批式培养 |
1.8×107cells/ml |
未优化 |
● 50L工作体积:
细胞系 |
培养工艺 |
最大细胞密度 |
培养液优化 |
CHO-S |
流加补料 |
2.5×107cells/ml |
未优化 |
CHO-K1 |
流加补料 |
2.0×107cells/ml |
未优化 |
SF9(昆虫) |
批式培养 |
未做 |
未优化 |
● 150L工作体积:
细胞系 |
培养工艺 |
最大细胞密度 |
培养液优化 |
CHO-S |
流加补料 |
1.8×107cells/ml |
未优化 |
CHO-K1 |
流加补料 |
1.4×107cells/ml |
未优化 |
SF9(昆虫) |
批式培养 |
未做 |
未优化 |
激流式灌注反应器
激流式灌注反应器配合激流式细胞培养器使用。采用新型外循环式纸片灌注培养工艺,以纸片作为载体,利用激流式细胞培养器控制溶氧、pH、温度等细胞生长条件。
◆ 激流式灌注反应器的优势
激流式灌注反应器配合激流式细胞培养器使用。采用新型外循环式纸片灌注培养工艺,以纸片作为载体,利用激流式细
胞培养器控制溶氧、pH、温度等细胞生长条件。
● 系统无气升装置、鼓泡或搅拌器,使剪切力最小化。
● 培养液以一定流速流过纸片,供给贴壁依赖性细胞所需养分,在细胞周围形成稳定的流体轨道,可提供细胞生长、交流
和形成的三维结构。
● 新型纸片适用于多种细胞系,可提供传统培养模式(转瓶等)无法比拟的细胞吸附面积,更利于细胞吸附和生长
● 可解决贴壁培养放大问题,且空间占用少、操作简便、条件要求低
● 一次性纸片灌注培养系统用后就弃,可避免交叉污染、缩短批间处理周期,无需清洗、消毒、验证,极大地提高工作效率
● 灌注袋事先经过γ射线照射,即拆即用。灌注袋也适用于5L,50L,150L激流式反应器。
激流式灌注反应器培养体系能力比一般反应器高出20倍,是细胞商业化培养、疫苗工业大规模生产的首选。
◆ 激流式灌注反应器细胞生长数据
● 蛋白抗体生产用纸片载体灌注式不同细胞生长密度×纸片载体总重量
细胞名称 |
5L灌注系统(细胞数/克载体×载体总重量150克) |
50L灌注系统(细胞数/克载体×载体总重量1200克) |
150L灌注系统(细胞数/克载体×载体总重量3600克) |
CHO-K1 |
13.7×108cells/g×150g |
16.4×108cells/g×1200g |
正在进行中 |
CHO-S |
21.0×108cells/g×150g |
25.0×108cells/g×1200g |
18.0×108cells/g×3600g |
结论:一个150L纸片载体灌注系统连续灌注和丰收一个月的体积产量相当于一个国际水平的1500L的大型流加悬浮培养
罐。
优势:一次性使用纸片灌注系统,工艺简单,细胞生存活力特别稳定,适合于发展中国家大规模蛋白质和抗体药物生
产。
● 疫苗生产用纸片载体灌注式不同细胞生长密度×纸片载体总重量
细胞名称 |
5L灌注系统(细胞数/克载体×载体总重量150克) |
50L灌注系统(细胞数/克载体×载体总重量1200克) |
150L灌注系统(细胞数/克载体×载体总重量3600克) |
VERO(人) |
6.0×108cells/g×150g |
6.5×108cells/g×1200g |
正在进行中 |
MDCK(人) |
5.0×108cells/g×150g |
正在进行中 |
正在进行中 |
Mark145(兽) |
3.5×108cells/g×150g |
正在进行中 |
正在进行中 |
ST1(兽) |
4.0×108cells/g×150g |
正在进行中 |
正在进行中 |
DF-1(鸡) |
2.5×108cells/g×150g |
正在进行中 |
正在进行中 |
CIK(鱼) |
1.0×108cells/g×150g |
正在进行中 |
正在进行中 |
EPC(鱼) |
1.2×108cells/g×150g |
正在进行中 |
正在进行中 |
结论:1、一个50L纸片载体灌注系统的体积产量相当于1200个大转瓶的生产车间,特别适合于大规模人用、兽用(包括鸡和鱼)疫苗生产。同时,也是适合烈性传染病(例如禽流感和 SARS)国家和军队的疫苗应急生产方法。
2、低成本、一次性使用,适合于发展中国家大规模疫苗生产的全部中国制造的高端生物反应器。
优势:1、由于一次性使用纸片灌注系统细胞密度特别高,所以细胞之间生长的相互支持力度大,生存活力特别强。
2、与使用转瓶和微载体冲洗和酶消化的接种方法相比,一次性使用纸片灌注系统细胞容易冲洗和酶消化,所以解决了逐
级放大的接种问题。
3、实现DO、pH、温度等培养条件的自动控制 |