灌流培养技术是通过持续添加新鲜培养基来满足细胞的营养需求,同时排除含有代谢产物的旧培养基,以减少对细胞生长的不良影响,从而保持良好的细胞生长环境。与传统的批次培养和补料批次培养方法相比,灌流培养不仅可以提高细胞密度和活率,还能延长培养时间并提升产量。当生产不稳定的产品时,灌流培养能够及时收获产品,展现出明显的优势。
虽然灌流培养技术早在上世纪80年代就已出现,但由于工艺复杂、细胞截留方法的限制以及培养基的不足,灌流工艺并未获得广泛应用。目前,补料批次培养仍占主流,但随着竞争加剧,传统培养工艺渐渐难以满足生产需求,因此为了降低成本、扩大操作规模,提高设备的产量和利用率,灌流培养逐渐受到关注。
细胞截留方法的限制是灌流培养未被大规模应用的重要原因之一。目前,细胞截留装置主要依赖过滤、重力沉降、超声波及离心等原理设计。虽然随着灌流技术的发展,细胞截留设备不断创新与改进,但在截留效率和可放大性等方面,仍可选的设备较为有限。
膜过滤技术是当前可用的主要选择,但它存在许多缺陷,例如在细胞截留时产生的剪切力可能影响细胞活性,并且在培养时间延长时可能会出现膜污染和堵塞的现象。在大规模的灌流培养中,使用过滤方法截留细胞通常需要预备备用的过滤膜柱,以防止膜堵塞导致灌流无法继续。这些问题不断困扰着使用过滤截留技术的灌流培养。
然而,现如今我们有了新的选择:声学细胞截留装置。该装置不具备剪切力和膜堵塞的问题,适用于从实验室到生产规模的各类应用。声学细胞截留装置的原理是通过超声波在截留腔内形成驻波,驻波使细胞聚集成松散的团块,这些团块在重力作用下快速沉降并与上清分离,随后上清被抽走,松散的细胞团块则重新输回反应器进行培养。由于这一过程不使用膜系统,因此避免了剪切力和膜污染的问题。此外,细胞截留的谐振腔可以进行湿热灭菌或SIP灭菌,循环使用在一定程度上降低了前期投入成本。
虽然声学细胞沉降装置具备诸多优势,但由于之前设备截留效率较低,其应用多限于实验室规模。不过,最近由生物反应器制造商Applikon推出的声学细胞截留装置ApplikonBioSep,已经能够在大规模灌流培养中实现高达上千升的灌流速率,目前已有少数企业在生产中成功应用该设备。
ApplikonBioSep系统提供多个型号,包括1L/天、10L/天、50L/天、200L/天和1000L/天,能够与任何品牌的生物反应器兼容。其中,50L/天及以上型号可提供符合cGMP规范的验证文件和服务。
广州东锐科技有限公司是Applikon在广东、广西、海南地区的总代理,提供各种型号的Applikon硬件及售后服务,助力您的细胞和微生物培养需求。若需详情,请联系020-83487199。人生就是博-尊龙凯时,我们为您的生物医疗实践提供强有力的技术支持。