一个典型的细胞培养过程从细胞解冻复苏开始,随后通过连续传代培养对细胞进行扩增。当细胞培养体积和细胞密度达到预定标准时,细胞将转入到生物反应器中继续生长并表达产物。
当前大规模细胞培养可能面临的一些挑战:
01.转瓶
转瓶培养结构简单,技术成熟,扩增只需加转瓶数量等,但占地空间大,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。
02.生物反应器
生物反应器中大大提高细胞产率,减小占地面积,操作方便,重复使用;但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。
03.传统细胞库
传统的细胞库保存细胞时,冻存管内细胞数量较少,细胞在放大过程中耗时较长。生产用生物反应器体积非常大,需要许多中间型号的培养设备来将种子细胞按比例放大,这将导致需要更长的放大培养时间,并使情况变得更加复杂。
04.细胞工厂为细胞扩大培养提供了一种新选择
细胞工厂是一种设计精巧的细胞培养装置,适合于贴壁细胞培养,线性放大不会改变细胞生长的动力学条件。有限的空间内利用了大限度的培养面积,节省了大量的厂房空间,低成本实现扩大产能的目的。
1个10层Genever细胞工厂
=85个T75细胞培养瓶
=36个T175细胞培养瓶
对比可见40层细胞工厂的培养面积远远高于滚瓶,而占用面积却比滚瓶小许多。
2.Genever细胞工厂产品完整介绍
基于细胞培养表面处理技术的研究与积累,Genever细胞工厂目前已广泛应用于Vero、MRC-5、2BS、293T、L-929和MSC等多种细胞的大规模培养,适用于人和动物疫苗、治疗性蛋白、细胞治疗和基因治疗产品的生产。目前可提供标准大口细胞工厂和预组装细胞工厂两种产品系统。
01.标准大口细胞工厂
标准大口细胞工厂采用大口设计,方便液体的快速灌注、排空和平衡,也为细胞培养提供更好的通气条件。
● 灌液口和主体一体注塑成型,使细胞工厂具有更好的密封性能及机械强度。
(A/B/C为其他品牌,非一体注塑,易泄漏)
● 超声焊接处理,不需要添加粘合剂,无杂质引入;焊接点均匀无断点;焊接时层与层之间不出现位移,公差小;获得细胞培养性能的一致性。
● Genever细胞工厂CF10——细胞培养所需氧气量测试
为了测试Genever细胞工厂是否满足细胞培养中的氧气需求,我们共测试八种细胞(CHO,VERO,MDBK,MDCK,MRC-5,HEK-293,L-929,HEL-299)在Genever CF10 细胞工厂中的生长情况,在37℃孵房,无气体交换的环境进行培养。结果显示细胞生长密度均在95%以上。该实验也进一步证实在细胞培养过程中对于氧气的需求量是明显低于大气中氧分压,细胞工厂气相中氧气也完全可以满足需求,一般不需要特别进行氧气供给。部分细胞生长情况可参考下图。
● 使用细胞培养专用的聚苯乙烯(美国药典生物反应性等级VI测试)制作;
● 无需其他配件,无需单独购买通气过滤器,即开即用,使用方便;
● 采用大口径端口设计,更加方便快速地灌注和排空;
● 采用电晕处理方式,可在不同层及不同批次之间获得一致的性能,并通过四种细胞培养的测试;
● 操作简单更适合新手;
02.预组装细胞工厂
预组装细胞工厂:符合CDE指导原则的封闭系统细胞工厂,提供快接头和焊接管路两种选择,与对应的细胞工厂管路配套。
● 基于10层,40层细胞工厂定制;
● 进出液管路可选CPC连接器或者TPE焊接管路
● 使用经过验证的耐辐照碟式滤器
● 完全符合CDE指导原则的封闭系统细胞工厂
● 封闭系统液体传输管路,可灵活组装;
● Genever预组装细胞工厂——快速灵活完成通气
在细胞大规模培养中,早期如何快速建立CO2培养环境及后期如何尽快排出新城代谢产生的CO2是维持细胞较好生长pH值的关键问题。Genever预组装细胞工厂提供定制化灵活的传输管路,有效解决细胞工厂通气问题。
03 细胞工厂产品解决方案
① 我想使用细胞工厂养细胞,应该选择几层的细胞工厂呢?
根据您单个批次需要获得的细胞数量,可以计算出培养细胞所需的面积,进而确定细胞工厂的层数。
② 有放大细胞培养工艺的需求,我该怎样选择合适的细胞工厂?
在生物制品开发过程中,细胞培养一般有以下几个阶段:
• 研究Research
• 工艺流程规模放大 Process scale-up
• 中试(非GMP)Pilot scale (non-GMP)
• GMP生产 GMP production
• 为在大的生物反应器中GMP生产制作细胞种子Seeding a larger vessel (e.g., bioreactor) for GMP production;
大家可以参照下图细胞工厂选择简表进行简单筛选。
③ 我是头次使用细胞工厂,想要对细胞培养的状态进行观察,请问如何操作?
对于1、2、4、10层的细胞工厂,您可以使用倒置显微镜进行观察。通过倒置显微镜,您可以观察到细胞工厂底层的细胞生长状态。
如果您的倒置显微镜比较小,无法放置10层细胞工厂,或者您在进行40层细胞工厂的培养。您可以在培养10层或40层的同时,接种一个1层细胞工厂进行对照,根据1层的生长状况对10、40层细胞工厂进行一个估计。