灌流培養 | 細胞截留新選擇

灌流培養是指通過不斷添加新鮮培養基來滿足細胞生長代謝對營養物質的需要，同時移除含有代謝產物的舊培養基以減少代謝產物對細胞生長的影響，從而維持理想的細胞生長環境。與傳統的批次培養、補料批次培養工藝相比，灌流培養工藝可以提高細胞密度及活率，延長細胞的培養時間，獲得更高的產量。對于性質不穩定的產品，灌流培養可以及時收獲產物，更展現出其優勢。

灌流培養技術雖然早在上世紀80年代就已出現，但由于工藝比較復雜，細胞截留方法的限制以及灌流培養基不完善，灌流工藝并未得到廣泛應用。目前補料批次培養工藝仍是主流，但隨著競爭的日益激烈，傳統的培養工藝已經漸漸無法滿足生產的要求，為了降低成本以及操作規模，提高設備的產量以及利用率，灌流培養正在逐漸吸引人們的目光。

灌流培養沒有大量應用的其中一個重要原因就是細胞截留方法的限制。目前的細胞截留裝置主要是基于過濾、重力沉降、超聲、離心等原理設計的。雖然隨著灌流培養技術的發展，細胞截留設備也同樣經歷著不斷的改變與創新，但考慮到截留效率、可放大性等因素，可選的細胞截留裝置仍不多。

膜過濾技術基本是目前可以選擇的方式，但膜過濾技術有很多缺點，諸如：細胞截留過程中會產生剪切力影響細胞活性、隨著培養時長延長會出現膜污染堵塞現象等。對于大規模的灌流培養，使用過濾方法截留細胞，通常需要額外準備備用的過濾截留膜柱，以防止膜堵塞而造成灌流培養無法繼續進行。使用過濾截留細胞做灌流培養經常會被這些問題困擾，簡直不勝其煩。但現在我們有了一種新的選擇：聲學細胞截留裝置，它沒有剪切力和膜堵塞問題，從實驗室規模到生產規模均可使用。

聲學細胞截留裝置的原理是：在截留腔內通過超聲波疊加形成駐波，駐波把細胞聚集成松散的細胞團塊，團塊在重力作用下快速沉降與上清分離，然后上清被抽走，松散的細胞團塊重新輸回到反應器打散繼續培養。因為是基于駐波和重力沉降的原理，整個過程中不用膜系統，所以沒有剪切力和膜污染堵塞的問題。另外，細胞截留的諧振腔是可以進行濕熱滅菌或SIP滅菌重復使用，在一定程度上攤平前期投入成本。

細胞在駐波中聚集成條帶，在重力作用下快速沉降

雖然聲學細胞沉降裝置有很多優點，但因為之前的設備截留效率低的問題，其僅限于實驗室規模使用。不過，最近由生物反應器生產商Applikon推出了灌流速率可達上千升每天的聲學細胞截留裝置Applikon BioSep，它實現了在大規模灌流培養中使用聲學細胞截留裝置。當前已經有少數企業在生產中使用Applikon BioSep。

不同規格BioSep圖片

Applikon BioSep系統有1L/天、10 L/天、50 L/天、200 L/天和 1000 L/天型號可供選擇，能夠兼容任何品牌的生物反應器。其中，50 L/天和200 L/天及以上的型號，可提供cGMP規范所需的驗證文檔和服務。

不同規格BioSep參數

廣州東銳科技有限公司是Applikon在廣東省、海南省的總代理商，提供各種型號規格的Applikon硬件和售后服務，助力您的細胞和微生物培養。如需咨詢產品請聯系我們。