為了進(jìn)一步降本增效，越來越多的藥企使用N-1代次的種子在N罐中提前培養(yǎng)的工藝。本文介紹了用百林科的一次性生物工藝技術(shù)進(jìn)行小體積培養(yǎng)的工藝設(shè)定，并與傳統(tǒng)梯次培養(yǎng)相比較的優(yōu)勢，提供了靈活性更高的工藝方案選擇。
 
  
百林科CytoLinX WB 一次性波浪式生物反應(yīng)器和CytoLinX BR 50-2000L系列一次性罐體式生物反應(yīng)器，均可實現(xiàn)無級放大生產(chǎn)，為優(yōu)化工藝提供了強大的一次性設(shè)備解決方案。
 
  
設(shè)備優(yōu)點   
CytoLinX WB 一次性波浪式生物反應(yīng)器特點包括：
► 培養(yǎng)體積從0.1 L 到100 L
► 軟件界面友好且穩(wěn)定，符合 21 CFR Part 11 要求
► 可選的 pH, DO 模塊
► 使用氣體質(zhì)量流量計 (MFC) 對氣體進(jìn)行精準(zhǔn)計量
► 耗材款式多樣，包括基礎(chǔ)款，pH & DO 電極款，灌流款
► 涵蓋針對細(xì)胞治療應(yīng)用的耗材設(shè)計
     
CytoLinX BR 一次性罐體式生物反應(yīng)器特點包括：
► 反應(yīng)器的培養(yǎng)體積從50 L到2000 L
► 界面用戶友好，可實現(xiàn) “即插即用” 的 “1 控多” 功能
► 采用穩(wěn)定的 DCS 控制系統(tǒng)，符合 ISA 88 控制標(biāo)準(zhǔn)
► 軟件設(shè)計符合 21 CFR Part 11
► 耗材底通大泡，中泡，微泡可選，符合多種工藝需求
 
本應(yīng)用使用CytoLinX BR 一次性罐體式生物反應(yīng)器和CytoLinX WB 一次性波浪式生物反應(yīng)器進(jìn)行優(yōu)化抗體生產(chǎn)的Fed-Batch工藝中的效果。本次實驗分別使用CHO-K1,CHO-DG44細(xì)胞，通過在CytoLinX WB 一次性波浪式生物反應(yīng)器進(jìn)行細(xì)胞擴(kuò)增，隨后轉(zhuǎn)接到200L CytoLinX BR 一次性罐體式生物反應(yīng)器中培養(yǎng)。兩次實驗的抗體產(chǎn)量均達(dá)到預(yù)期。

下圖為CytoLinX BR一次性罐體式生物反應(yīng)器在細(xì)胞培養(yǎng)過程中表現(xiàn)出極佳的工藝參數(shù)的控制效果。
   
 
實驗方法
 
本次實驗分別使用CHO-DG44，CHO-K1細(xì)胞，細(xì)胞根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法從凍存管中復(fù)蘇，然后每三到四天在搖瓶中進(jìn)行傳代擴(kuò)增。待細(xì)胞量足夠后，將細(xì)胞接入CytoLinX WB 及 CytoLinX BR-200生物反應(yīng)器繼續(xù)培養(yǎng)。
     
 
實驗一：CHO-DG44 細(xì)胞擴(kuò)增、N-1擴(kuò)增階段及流加培養(yǎng)階段操作參數(shù)和條件
  實驗一結(jié)果: 細(xì)胞培養(yǎng)生長曲線和生化數(shù)據(jù)如圖 2、圖 3 所示。
    
  
實驗二：CHO-K1 細(xì)胞擴(kuò)增、N-1擴(kuò)增階段及流加培養(yǎng)階段操作參數(shù)和條件
   
CytoLinX-200起始培養(yǎng)體積為140 L 。經(jīng)過每天補料，在收獲時的CytoLinX-200最終體積約為175 L。如圖2、圖4所示，兩種生物反應(yīng)器培養(yǎng)的細(xì)胞顯示出非常相似的生長曲線，具有三個截然不同的生長階段：在剛開始72小時內(nèi)為初始的快速生長階段；然后是一個較慢的生長階段；而后是平臺期為細(xì)胞活力不斷降低的死亡階段，直到收獲。細(xì)胞在具有93.62%到93.1%的活力時被收獲。兩次培養(yǎng)均達(dá)到與預(yù)期相匹配的效果。
 
如圖3、圖5所示 兩次實驗pCO2有相同的上升趨勢。培養(yǎng)過程，二氧化碳分壓(pCO2)曲線如圖所示。在培養(yǎng)的早期階段，細(xì)胞產(chǎn)生乳糖，降低pCO2以維持pH，相反隨著乳糖濃度的降低和補料操作增加鹽和堿濃度，二氧化碳分壓將增加。
 
 
結(jié)論
結(jié)果表明，CytoLinX BR 50-2000一次性罐體式生物反應(yīng)器既可以用于種子培養(yǎng)，也可以用于規(guī)模化生產(chǎn)。兩批次反應(yīng)器培養(yǎng)細(xì)胞結(jié)果表現(xiàn)出與衛(wèi)星罐相似的細(xì)胞密度和活力、代謝物濃度和抗體產(chǎn)率。在連續(xù)兩次實驗中, CytoLinX BR均表現(xiàn)出相當(dāng)穩(wěn)定的工藝控制效果與高效的蛋白表達(dá)結(jié)果，符合客戶生產(chǎn)預(yù)期。CytoLinX BR系列生物反應(yīng)器，在細(xì)胞培養(yǎng)方面表現(xiàn)出極佳的工藝參數(shù)穩(wěn)定控制的效果，為重組蛋白及抗體放大及生產(chǎn)提供了一個可靠的、高效的解決方案。