細胞培養(yǎng)基概念、分類及發(fā)展歷程

● 細胞培養(yǎng)是指在體外模擬體內(nèi)無菌、溫度、酸堿度和營養(yǎng)條件，使細胞在體外生長、繁殖并維持主要結(jié)構(gòu)和功能的技術(shù)

● 細胞培養(yǎng)基成分一般 70-100 種左右，通常包括適當?shù)募毎�能量來源和調(diào)節(jié)細胞周期的化合物。

● 典型的細胞培養(yǎng)基還需要補充氨基酸，維生素，無機鹽，葡萄糖和血清等。
 

細胞培養(yǎng)基對細胞成長意義重大，可提供細胞營養(yǎng)成分、提供促生長因子及激素、調(diào)節(jié)滲透壓、調(diào)節(jié) pH 并提供無毒、無污染的細胞生長環(huán)境，是細胞培養(yǎng)最關(guān)鍵和必不可少的原材料。
 

細胞培養(yǎng)基按照配制原料來源可分為天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基

● 天然培養(yǎng)基包括生物液體樣品（如血漿、血清等）、組織提取物等，僅由天然生成的生物液體組成，適用于多種不同的動物細胞培養(yǎng)，但成分具有不確定及不穩(wěn)定性，培養(yǎng)可重復(fù)性差。

● 合成培養(yǎng)基通過人為添加營養(yǎng)物質(zhì)（有機物和無機物）、維生素、鹽、血清蛋白、碳水化合物、輔因子等制備而成，根據(jù)蛋白/多肽提取物等不確定成分含量可進一步劃分為含血清培養(yǎng)基、低血清培養(yǎng)基、無血清培養(yǎng)基（無血清、無血清無蛋白、化學(xué)成分確定），成分確定性遞增。
 

按照培養(yǎng)基產(chǎn)品形態(tài)則可分為液體培養(yǎng)基和干粉培養(yǎng)基。
● 液體培養(yǎng)基具有以下優(yōu)勢：

即用性：使用前無需自行配置，可直接使用；

污染風險較小：自行配置過程增加了外源性污染的風險；

節(jié)省時間及相關(guān)設(shè)備、人員成本：客戶無需注射用水（WFI）系統(tǒng)、混勻、儲存、驗證等一系列配液所需設(shè)備及相關(guān)技術(shù)人員，且能節(jié)省滅菌、配置時間。

● 干粉培養(yǎng)基具有以下優(yōu)勢：

1. 保存時間較長：液體產(chǎn)品的保質(zhì)期通常在3個月-1年，而大多數(shù)干粉培養(yǎng)基有2年或更長的保質(zhì)期；
2. 生產(chǎn)及運輸成本較低，性價比高：干粉的生產(chǎn)、包裝成本較低且便于運輸，因此單位價格更低；
3. 方便客戶后續(xù)自行調(diào)整配方：擁有自主產(chǎn)權(quán)培養(yǎng)基配方的客戶會將部分培養(yǎng)基配方交給供應(yīng)商生產(chǎn)干粉，后續(xù)在配制液體時再自行添加額外組分。
4.  

細胞培養(yǎng)基壁壘
1. 配方復(fù)雜，不同成分含量/粒徑梯度大，經(jīng)驗科學(xué)屬性強

● 培養(yǎng)基成分復(fù)雜，一般 70-100 種左右，各成分含量和比例搭配直接影響細胞生長、代謝、表達及產(chǎn)物質(zhì)量，決定培養(yǎng)基性能。

● 培養(yǎng)基不同成分含量梯度大，從千萬分之一到百分之幾十，不同成分顆粒大小梯度大，從毫米到微米，體積差別也非常大。
 

2. 大規(guī)模生產(chǎn)并保證批間穩(wěn)定性難度大

決定培養(yǎng)基批間穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素：原材料控制、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量體系等

生產(chǎn)工藝：培養(yǎng)基生產(chǎn)流程包括稱量、前混合、研磨、后混合、分裝 等步驟，其中研磨工藝是核心。

培養(yǎng)基顆粒細度由研磨直接決定，顆粒越細同質(zhì)量條件下比表面積越大，溶解性越好，但太細配液時會結(jié)團。
 

氣流粉碎機在干法培養(yǎng)基中的應(yīng)用

氣流粉碎機在干法培養(yǎng)基中的應(yīng)用主要是用于將固體培養(yǎng)基中的成分粉碎成細小的顆粒，以便于溶解和混合。這有助于提高培養(yǎng)基的均勻性和溶解性，從而促進微生物的生長和培養(yǎng)過程。
 

干法培養(yǎng)基生產(chǎn)工藝難度大
1、各成分含量差異大，工藝放大過程中需精準控制。● 需要將配方中近百種成分混合研磨成均勻、一致的組份
● 不同成分含量差別巨大，從微克級到克級，給研磨和混勻帶來較大難度
● 需要對組份添加順序和方法有深刻理解和經(jīng)驗。
2、不同組份溶解性不同，批量生產(chǎn)時需要針對性調(diào)整。
● 不同組份溶解度不同，有的需要酸性環(huán)境，有的需要堿性環(huán)境，有的需要有機溶劑，需區(qū)別對待不同組份
● 配方本身也會影響生產(chǎn)過程中的酸堿性，因此培養(yǎng)基生產(chǎn)需要穩(wěn)定維持在合適條件，并在工藝放大過程中保持不變
3、需充分考慮組份間的化學(xué)反應(yīng)。
● 培養(yǎng)基不同成分化學(xué)性質(zhì)各異，批量生產(chǎn)過程中難免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
● 組份研磨和添加次序也很重要
● 生產(chǎn)過程的檢測和控制等直接影響產(chǎn)品的溶解性、批生產(chǎn)量及批間差異。

干粉混合機在干法培養(yǎng)基中的應(yīng)用

干粉混合機在干法培養(yǎng)基中的應(yīng)用主要是用于將不同成分的干粉原料混合均勻，以制備干法培養(yǎng)基。

干法培養(yǎng)基是一種無水添加劑的培養(yǎng)基，通常用于微生物培養(yǎng)和生物制劑生產(chǎn)。

干粉混合機可以將各種粉狀原料按照配方要求進行混合，確保培養(yǎng)基中各種成分的均勻分布，從而提高培養(yǎng)基的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
 

在干法培養(yǎng)基的制備過程中，干粉混合機的應(yīng)用可以實現(xiàn)以下功能：

1. 均勻混合：將不同成分的干粉原料進行均勻混合，確保培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)成分的均勻分布，提高培養(yǎng)基的均一性和穩(wěn)定性。
2. 批量生產(chǎn)：干粉混合機可以進行批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，適用于大規(guī)模的培養(yǎng)基生產(chǎn)。
3. 自動化控制：部分干粉混合機配備自動化控制系統(tǒng)，可以精確控制混合時間、轉(zhuǎn)速和溫度，確�；旌线^程的精準度和穩(wěn)定性。
  干粉混合機的特點
● 適用于含量差異極大的多組分物料混合，微克與克級別量級的混合。
● 適用于顆粒尺度差異較大的多組分物料混合，微米與毫米級別量級的混合。
● 混合均勻度較好，能滿足多個位點的含量檢測，且含量的相對標準偏差保持在5%以下。