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中国大规模细胞培养新模式——细胞工厂

作者:无锡耐思生命科技股份有限公司 2021-04-21T10:52 (访问量:9683)

传统的大规模细胞培养技术
        近几十年以来,随着生命科技不断创新和快速发展,人类生命医药科学对生物制品依赖性逐渐增强,传统的通过生物化学技术从动物组织提取生物制品的方法已无法满足市场的需求,目前通过从动物组织中提取细胞在体外大规模培养用以表达单克隆抗体、特定的蛋白、干扰素及病毒疫苗制品已成为普遍的技术。
        常用的大规模培养的动物细胞CHO、Vero、MRC-5,2BS、293T、L929及人二倍体细胞等。这些细胞主要应用于红细胞生成素、单抗制备、疫苗生产等产品。而动物细胞在体外大规模培养需要在人工设定温度,湿度,PH以及溶氧等条件下,在细胞培养的容器中高密度大量生产。
        传统的贴壁细胞大规模培养方法有转瓶培养,生物反应器培养等。虽然转瓶培养具有投资少,结构简单,技术成熟,扩增只需加转瓶数量等优点。但是占地空间大,劳动强度大,产率低,细胞生长密度低,瓶间差异较难控制等,因而难以产业化或规模化生产。


              滚瓶培养


 生物反应器微载体培养

       生物反应器中培养是利用微载体细胞培养技术,大大提高细胞产率,减小占地面积,操作方便,重复使用;但是剪切力会降低细胞的活率,并且微载体与细胞分离困难,细胞聚团现象严重,在扩大到一定规模时很难再继续放大,因而限制了该技术应用的范围。


细胞工厂的优势
        早在三十多年前,国外就已将细胞工厂应用在大规模细胞培养技术中。而中国却在近十年来开始逐渐普及。 细胞工厂是一种设计精巧的细胞培养容器,在有限的空间内利用了大限度的培养表面,相对滚瓶和生物反应器而言节省了大量的厂房空间,从而实现扩大产能的目的。
        无锡耐思生命科技股份有限公司自主研发和设计的细胞工厂可用于工厂化大规模细胞培养,例如生产疫苗、单克隆抗体和制药工业,特别适合于贴壁细胞,也可用于悬浮培养,在从实验室规模进行放大时不会改变细胞生长的动力学条件,其受污染风险低,产率高,占用空间小,降低企业的质控成本和下游纯化成本。



耐思(NEST)细胞工厂
       耐思细胞工厂可提供1,2,5,10 和40 层的规格,分为双大口,双小口,大小口三种,便于培养基的倾倒,连接管路进行无菌操作,使大规模细胞培养变得简单易行,经过TC表面处理有利于细胞贴附和生长。灌液口&主体一体注塑成型,结构一体化程度高,具有更好的密封性能及机械强度,避免操作污染。


耐思细胞工厂


双小口 双大口 大小口


如何生产?
        耐思细胞工厂使用进口原材料,符合USP Class VI标准的PS材料,专用万级洁净间生产,经过严谨验证(浮游菌、沉降菌、悬浮粒子检测),按GMP车间进行质量管理,确保产品质量稳定;TC表面处理后,采用超声波焊接工艺,无任何添加成分,极大减少不明溶出物的风险,巧妙的焊接线设计,避免了焊接时颗粒物的产生。表面亲水性检测、密封性检测、生物安全性检测、理化安全性检测、产品有效期验证、包装验证等。自建辐照中心,进行快速有效的科学灭菌。



细胞工厂操作说明

细胞培养

细胞培养注意事项

1、请提前将细胞工厂和培养基预热至培养温度∶由于大的培养器要达到设定的培养温度需要很长时间,所以在实验开始前,将细胞工厂和培养基预热至培养温度,可加快细胞贴壁,并显著提高细胞回收率。
2、请缓慢操作,避免大幅晃动产生气泡∶ 气泡可能导致培养基从上层流到下层。
3、避免酒精喷洒到透气盖上,酒精可能会湿润疏水滤膜,导致不能透气影响气体交换或导致操作时不能平衡压力。

收获细胞

 

1、培养结束后将培养液倒出。

2、使用无钙无镁磷酸盐缓冲液(CMF-PBS)清洗(40-50 mL/层),若有需要重复清洗一次。
3、消化∶消化液(10-40 mL/层)提前预热。
4、收集∶ 1000 rpm 离心5分钟,去除消化液,收集细胞。
5、清洗∶用CMF-PBS或培养基清洗消化过的培养器。

收获细胞注意事项

1、确保CMF-PBS完全浸过每层培养面,并轻轻前后晃动细胞工厂,将残留的培养液清洗干净。

2、消化液平均分布到每层,轻轻前后左右倾斜培养器,确保消化液完全浸过培养面,轻轻拍击培养器 帮助细胞从表面脱离。

3、对于细胞工厂,由于不能清晰观察中间层的细胞消化状态,建议参照完全相同培养条件下的培养瓶 或单层细胞工厂的消化状态。亦可使用专用的多层细胞培养器观察台来观察每层细胞的生长状态。

4、若清洗液或者是细胞工厂培养层存在大量细胞,则需要清洗多次或调整细胞消化的操作

5、培养温度的一点点偏差都可能影响到细胞的收获率,需密切关注培养的温度是所设定的温度。

细胞贴壁扩增情况

48 小时后观察 L-929 细胞贴壁情况 48 小时后观察 L-929 细胞贴壁情况

另外耐思细胞工厂可配合耐思细胞工厂配件使用,提高生产效率,避免生产过程无污染。
细胞工厂配件有SPT-50软管,C-Flex焊接管,软管夹,小孔转接头,Y型管接头,T型管接头,快接头,空气滤器等。




广泛应用
        细胞工厂培养技术在疫苗行业广泛应用,如甲肝疫苗,其利用细胞工厂进行细胞培养和病毒扩增的技术已经非常成熟。
        由于其便捷安全的操作方式,较少的占用空间,可控性好,细胞工厂已被越来越多的国内生产及科研用户接受,既有优于转瓶的优势,又没有类似生物反应器的应用限制,细胞工厂的应用将会越来越广泛,并在今后几年间迅速成为较成熟的新一代细胞培养技术。

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