細胞工廠的介紹及其在疫苗產(chǎn)業(yè)、細胞與基因治療及干細胞領域的應用
隨著科技的發(fā)展，細胞工廠越來越多的應用于細胞的大規(guī)模培養(yǎng)中，相對于傳統(tǒng)的滾瓶培養(yǎng)，細胞工廠具有培養(yǎng)面積大、占用空間少、人工操作少、可結合自動化設備等優(yōu)勢。
由于細胞工廠的培養(yǎng)特性，放大的最簡單方式就是增加細胞工廠的數(shù)量。當細胞工廠數(shù)量增多時，我們就會遇到與使用細胞瓶培養(yǎng)時一樣的麻煩——多次的開蓋操作。隨著開蓋次數(shù)的增加，操作的時間會延長，污染的風險也會隨之增高。為了解決這個問題，就可以用到一個很簡單的方式，將細胞工廠從單個的單位組成一組，并且將開放的培養(yǎng)組件組合成一個密閉的系統(tǒng)。操作方法如下：
1.準備定制傳液蓋、培養(yǎng)基、細胞工廠、連接管路。
2.將傳液蓋與培養(yǎng)基瓶、細胞工廠與連接管路在A級環(huán)境下連接。
3.將傳液蓋與連接管路通過快接口連接，組成封閉系統(tǒng)。
4.進行傳液操作，傳液結束后，連接管路可以保留在細胞工廠上進行培養(yǎng)，以及供下一步的換液與傳代操作使用。
經(jīng)過組合后的細胞工廠將形成一個密閉的系統(tǒng)，培養(yǎng)基不再經(jīng)過開放的環(huán)境，大大降低外界污染的風險，培養(yǎng)基瓶也可以通過定制的傳液蓋，在超凈臺中組裝后與管路系統(tǒng)連接，實現(xiàn)密閉的傳液。
細胞工廠是一種用于細胞大規(guī)模培養(yǎng)的容器，在貼壁細胞培養(yǎng)中應用比較多。它具有節(jié)省空間，減少污染等優(yōu)勢，在實際的應用中，這種細胞培養(yǎng)容器在以下三個領域比較常見。
1.疫苗產(chǎn)業(yè)：作為一種重要的生物制品，疫苗研發(fā)與生產(chǎn)的復雜性不言而喻，如何實現(xiàn)疫苗經(jīng)濟、高效且安全的大規(guī)模生產(chǎn)，一直是業(yè)內(nèi)考慮的重點。雖然疫苗的技術路線有所差異，但大體的制備與生產(chǎn)流程是相似的，都需要經(jīng)過細胞或細菌的培養(yǎng)階段。起初我國疫苗大規(guī)模生產(chǎn)多借助細胞轉瓶培養(yǎng)技術，隨著技術的不斷革新，已經(jīng)逐步被細胞工廠所替代。目前，細胞工廠已廣泛應用于新冠疫苗、口服脊髓灰質炎滅活疫苗、凍干甲型肝炎減毒活疫苗、麻腮風疫苗、口服輪狀病毒活疫苗、水痘疫苗等的工業(yè)化生產(chǎn)。
2.細胞與基因治療：在醫(yī)藥研發(fā)領域，細胞與基因治療成為近些年衍生出來的新賽道。這種治療方式歸根到底是載體治療，如何將目的基因或者細胞安全有效地傳送到人體內(nèi)成為這一療法需要突破的重要瓶頸。一般來講，遺傳物質不能直接插入人體的細胞或基因中，需要借助病毒作為載體，如腺病毒、腺相關病毒以及慢病毒。以研發(fā)為目的的小規(guī)模生產(chǎn)是采用生長在培養(yǎng)皿、培養(yǎng)瓶、細胞工廠的貼壁細胞。當轉向臨床實驗時會需要大量的慢病毒載體，將生產(chǎn)工藝放大則顯得尤為重要，這個時候就需要用到多層細胞工廠。從便于操作性方面考慮，10層細胞工廠應用較多。
3.干細胞領域：干細胞是一類具有無限的或者永生的自我更新能力的細胞、能夠產(chǎn)生至少一種類型的、高度分化的子代細胞，干細胞治療是目前再生醫(yī)學領域的研究熱點。根據(jù)美國臨床試驗數(shù)據(jù)庫clinicaltrials.gov顯示，目前全球與間充質干細胞相關的臨床試驗有1300多項，已獲批上市的干細胞新藥14款。截至2022年4月28日，國內(nèi)共有21家企業(yè)的26款獲準默許進入臨床試驗(IND)。利用細胞工廠進行間充質干細胞、多功能干細胞的工藝放大，是干細胞研究中的重要步驟。
以上是細胞工廠應用比較多的三個領域，借助配套的管路系統(tǒng)，可以實現(xiàn)液體的無菌轉移，大大降低染菌風險。這種培養(yǎng)方式已經(jīng)成為當下主流的一種細胞培養(yǎng)模式。
由于細胞工廠的培養(yǎng)特性，放大的最簡單方式就是增加細胞工廠的數(shù)量。當細胞工廠數(shù)量增多時，我們就會遇到與使用細胞瓶培養(yǎng)時一樣的麻煩——多次的開蓋操作。隨著開蓋次數(shù)的增加，操作的時間會延長，污染的風險也會隨之增高。為了解決這個問題，就可以用到一個很簡單的方式，將細胞工廠從單個的單位組成一組，并且將開放的培養(yǎng)組件組合成一個密閉的系統(tǒng)。操作方法如下：
1.準備定制傳液蓋、培養(yǎng)基、細胞工廠、連接管路。
2.將傳液蓋與培養(yǎng)基瓶、細胞工廠與連接管路在A級環(huán)境下連接。
3.將傳液蓋與連接管路通過快接口連接，組成封閉系統(tǒng)。
4.進行傳液操作，傳液結束后，連接管路可以保留在細胞工廠上進行培養(yǎng)，以及供下一步的換液與傳代操作使用。
經(jīng)過組合后的細胞工廠將形成一個密閉的系統(tǒng)，培養(yǎng)基不再經(jīng)過開放的環(huán)境，大大降低外界污染的風險，培養(yǎng)基瓶也可以通過定制的傳液蓋，在超凈臺中組裝后與管路系統(tǒng)連接，實現(xiàn)密閉的傳液。
細胞工廠是一種用于細胞大規(guī)模培養(yǎng)的容器，在貼壁細胞培養(yǎng)中應用比較多。它具有節(jié)省空間，減少污染等優(yōu)勢，在實際的應用中，這種細胞培養(yǎng)容器在以下三個領域比較常見。
1.疫苗產(chǎn)業(yè)：作為一種重要的生物制品，疫苗研發(fā)與生產(chǎn)的復雜性不言而喻，如何實現(xiàn)疫苗經(jīng)濟、高效且安全的大規(guī)模生產(chǎn)，一直是業(yè)內(nèi)考慮的重點。雖然疫苗的技術路線有所差異，但大體的制備與生產(chǎn)流程是相似的，都需要經(jīng)過細胞或細菌的培養(yǎng)階段。起初我國疫苗大規(guī)模生產(chǎn)多借助細胞轉瓶培養(yǎng)技術，隨著技術的不斷革新，已經(jīng)逐步被細胞工廠所替代。目前，細胞工廠已廣泛應用于新冠疫苗、口服脊髓灰質炎滅活疫苗、凍干甲型肝炎減毒活疫苗、麻腮風疫苗、口服輪狀病毒活疫苗、水痘疫苗等的工業(yè)化生產(chǎn)。
2.細胞與基因治療：在醫(yī)藥研發(fā)領域，細胞與基因治療成為近些年衍生出來的新賽道。這種治療方式歸根到底是載體治療，如何將目的基因或者細胞安全有效地傳送到人體內(nèi)成為這一療法需要突破的重要瓶頸。一般來講，遺傳物質不能直接插入人體的細胞或基因中，需要借助病毒作為載體，如腺病毒、腺相關病毒以及慢病毒。以研發(fā)為目的的小規(guī)模生產(chǎn)是采用生長在培養(yǎng)皿、培養(yǎng)瓶、細胞工廠的貼壁細胞。當轉向臨床實驗時會需要大量的慢病毒載體，將生產(chǎn)工藝放大則顯得尤為重要，這個時候就需要用到多層細胞工廠。從便于操作性方面考慮，10層細胞工廠應用較多。
3.干細胞領域：干細胞是一類具有無限的或者永生的自我更新能力的細胞、能夠產(chǎn)生至少一種類型的、高度分化的子代細胞，干細胞治療是目前再生醫(yī)學領域的研究熱點。根據(jù)美國臨床試驗數(shù)據(jù)庫clinicaltrials.gov顯示，目前全球與間充質干細胞相關的臨床試驗有1300多項，已獲批上市的干細胞新藥14款。截至2022年4月28日，國內(nèi)共有21家企業(yè)的26款獲準默許進入臨床試驗(IND)。利用細胞工廠進行間充質干細胞、多功能干細胞的工藝放大，是干細胞研究中的重要步驟。
以上是細胞工廠應用比較多的三個領域，借助配套的管路系統(tǒng)，可以實現(xiàn)液體的無菌轉移，大大降低染菌風險。這種培養(yǎng)方式已經(jīng)成為當下主流的一種細胞培養(yǎng)模式。
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