隨著科學技術的發展、人們保健意識的提高以及國家政策的支持，生物制藥行業的疫苗和抗體等蛋白藥物需求量也在逐年增加，細胞培養作為生物制藥工藝中的重要組成部分，其培養的規模也越來越大，因此在不同規模間的工藝轉移和放大成為了制約生物制藥企業在臨床前開發、產品商業化和市場進入的一個重要因素。

 

　　不銹鋼生物反應器作為生物制藥工藝上游的重要設備，其重要性和使用頻率也越來越高。艾貝泰自主構建的一次性生物反應器平臺，規模從50 L、200 L、500 L、1000 L到2000 L，能滿足研發、中試、臨床前和商業化生產的需求。該系統能夠實現穩態過程控制以及滿足GMP要求的審計追蹤，并且可根據客戶工藝需求，提供高性能的定制化服務。它可實現從50L到2000L的工藝放大，模塊化配置、拓展性強，可連接第三方設備，可根據客戶的個性化需求定制化設計以縮短工藝開發的時間和減少綜合生產成本。同樣，配套使用的AbioSUS™一次性生物反應袋也可定制化配置，滿足研發、中試、臨床前和商業化生產的需求。

 

AbioBag™一次性生物反應袋
 

　　不銹鋼生物反應器具有良好的化學兼容性和生物安全性，無動物源成分，膜材經過嚴格的生物相容性測試和可提取物檢測，不影響細胞培養的性能；擁有優異的物理性能，抗機械拉力、抗疲勞性和強度高。可根據客戶的需求定制化通氣策略、攪拌槳設計以及搭配不同的補料、接種和取樣等端口，為客戶提供上游工藝整體解決方案。
 

優勢
 

　　(1)保留傳統攪拌式生物反應器設計原則，優化各模塊配置；
 

　　(2)配置靈活：根據客戶需求，可定制化配置，滿足不同工藝需求；
 

　　(3)一次性生物反應袋等耗材可定制化設計，滿足不同工藝需求；
 

　　(4)支持工藝開發和放大，工作體積從50 L可擴展至2000 L；
 

　　(5)模塊化設計，支持第三方設備，實現不同控制軟件交互和數據傳輸；
 

　　(6)搭配Applikon ez2-control控制器，雙數據庫，實現生物工藝過程的信息管理；
 

　　(7)適用于抗體、疫苗和細胞治療等不同領域的細胞培養。
 

　　CHO-K1細胞在AbioSUS™一次性生物反應器的放大研究
 

　　材料與方法
 

　　細胞系：CHO-K1細胞
 

　　臺式生物反應器：ez2-control(7L)玻璃臺式生物反應器
 

　　大型生物反應器：AbioSUS™(50/200L)一次性生物反應器
 

　　生化分析儀：BioProfile®FLE X2
 

細胞計數儀：FL-1000
 

全自動封管機：AbioSealer™ A100(內測版)
 

接管機：AbioWelder™ 100(內測版)
 

　　培養工藝：在整個實驗過程中采用Feed-Batch培養CHO-K1細胞，接種后VCD為0.3×106 cells/mL，初始體積為最大工作體積的70%。培養三天后，使用Feed A、Feed B和Glucose進行補料培養，整個實驗周期為14天。
 

取樣與分析
 

　　每天監控細胞的生長代謝況，持續14天，分別測量VCD、Viability、葡萄糖、和乳酸等參數。
 

　　結果與討論
 

　　圖1顯示，在不同規模的生物反應器中，CHO-K1的VCD和Viability均呈現相似的變化曲線。Peek VCD可達25-28×106 cells/mL，Viability 95%以上，出現在Day 6、7和8；Day 9后VCD和Viability在下降，14天后VCD為17-20×106 cells/mL，Viability 80%以上。
 

　　圖2顯示，不同規模的生物反應器中，CHO-K1的生長代謝也呈現相似的變化曲線。培養3天后，葡萄糖消耗劇增，Day 4乳酸水平達到峰值(1.5-1.9 g/L)，Day 6后細胞VCD達到峰值，乳酸逐漸被消耗，在整個培養過程中乳酸的含量控制在2 g/L以內。
 

圖1 Feed-Batch中的VCD和Viability
 

圖2 Feed-Batch中的Gluc和Lac濃度
 

　　結論
 

　　該研究的結果表明， 不同規格的AbioSUS™一次性生物反應器均能支持CHO-K1進行Feed-Batch培養，達到預期的VCD的同時還能保持高活率，而且通過補料控制將葡萄糖和乳酸控制在一定的水平。
 

　　總體而言，CHO-K1細胞的放大研究表明，不銹鋼生物反應器在工藝放大的可行性。