邁博瑞一次性生物反應(yīng)器耗材（Cellgard細(xì)胞截留板）新品上線
標(biāo)簽：
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1.一次性生物反應(yīng)袋發(fā)展進(jìn)程
2.一次性灌流生物反應(yīng)袋的基本要求 3.一次性灌流生物反應(yīng)袋應(yīng)用及挑戰(zhàn)
4.解決方案：邁博瑞Cellgard細(xì)胞截留板 |
一次性生物反應(yīng)袋發(fā)展進(jìn)程
1威沫、一次性生物反應(yīng)袋
1998年京腥，Wave Biotech公司推出了Wave Bioreactor®搖擺式生物反應(yīng)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用一次性生物反應(yīng)袋Cellbag®作為細(xì)胞及微生物培養(yǎng)容器闷愤。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)多年的使用驗(yàn)證喉钢，一次性搖擺式生物反應(yīng)器系統(tǒng)及其所配套的耗材姆打，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到廣泛的接受與認(rèn)可。隨著生命科學(xué)及生物制藥行業(yè)的快速發(fā)展肠虽，行業(yè)主體對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)的要求越來(lái)越高幔戏，更高的細(xì)胞培養(yǎng)密度、更短的培養(yǎng)周期税课、更低的培養(yǎng)成本闲延、更高的培養(yǎng)成功率等痊剖。因此，一次性生物反應(yīng)器耗材制備技術(shù)垒玲、生物培養(yǎng)工藝等學(xué)科也在不斷發(fā)展陆馁，更新迭代。
圖1：®示意圖（圖片來(lái)自GE）
2合愈、帶過(guò)濾器的一次性生物反應(yīng)袋
2001年叮贩，Dr. Vijay Singh發(fā)明了帶過(guò)濾器的一次性生物反應(yīng)袋產(chǎn)品，見(jiàn)圖2（專(zhuān)利號(hào)US6544788）佛析，該產(chǎn)品能夠?qū)⒛繕?biāo)物質(zhì)益老，如細(xì)胞、微生物等寸莫，通過(guò)所述的“過(guò)濾器”截留在反應(yīng)袋內(nèi)部捺萌，同時(shí)將廢培養(yǎng)基液體通過(guò)“過(guò)濾器”排出反應(yīng)器外，并且實(shí)現(xiàn)新鮮培養(yǎng)基加入膘茎，從而實(shí)現(xiàn)了在Wave Bioreactor®及一次性反應(yīng)袋產(chǎn)品中連續(xù)化灌注培養(yǎng)細(xì)胞及微生物桃纯，為微生物培養(yǎng)工藝、生物制藥上游細(xì)胞擴(kuò)增工藝提供了有力的工具披坏。
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圖2：帶過(guò)濾器的一次性生物反應(yīng)袋示意圖（圖片來(lái)源：US6544788）
3态坦、一次性灌流生物反應(yīng)袋
該技術(shù)發(fā)展到今天，最為行業(yè)所熟知的產(chǎn)品刮萌，即為Cytiva公司在售的XuriTM系列一次性灌流生物反應(yīng)袋產(chǎn)品驮配，見(jiàn)圖3娘扩。隨著專(zhuān)利US6544788的到期着茸，全球一次性耗材生產(chǎn)商也陸陸續(xù)續(xù)開(kāi)始了一次性灌流生物反應(yīng)袋產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和商業(yè)化工作。
圖3：XuriTM系列一次性灌流生物反應(yīng)袋產(chǎn)品（圖片來(lái)自Cytiva）
二琐旁、一次性灌流生物反應(yīng)袋的基本要求
一次性灌流生物反應(yīng)袋的基本要求涮阔，是在產(chǎn)品使用者的生物培養(yǎng)工藝條件下，保證所培養(yǎng)的微生物或細(xì)胞灰殴，達(dá)到預(yù)期的增殖密度敬特，且在該過(guò)程中，起到截留作用的“過(guò)濾器”不堵塞牺陶，即液體能夠在較低的壓力下通過(guò)所述過(guò)濾裝置伟阔，同時(shí)，“過(guò)濾器”能夠有效截留被培養(yǎng)物質(zhì)掰伸，即過(guò)濾裝置下游幾乎無(wú)微生物或細(xì)胞穿透皱炉。因此，由上述可見(jiàn)狮鸭，“過(guò)濾器”的截留性能是決定一次性灌流生物反應(yīng)袋能否滿(mǎn)足使用要求的關(guān)鍵核心部件合搅。
三多搀、一次性灌流生物反應(yīng)袋應(yīng)用及挑戰(zhàn)
1、一次性灌流生物反應(yīng)袋主要應(yīng)用
- 一次性灌流生物反應(yīng)袋的一個(gè)重要應(yīng)用點(diǎn)灾部，位于生物制藥工藝環(huán)節(jié)中的細(xì)胞擴(kuò)增工藝段康铭。
- 在細(xì)胞擴(kuò)增階段，使用者期望能夠通過(guò)灌流培養(yǎng)的工藝赌髓，實(shí)現(xiàn)對(duì)于CHO等工程細(xì)胞的高密度細(xì)胞培養(yǎng)从藤。
高密度CHO細(xì)胞灌流培養(yǎng)的益處為：
- 一方面，可以提高細(xì)胞擴(kuò)增效率春弥，甚至有可能減少1-2個(gè)細(xì)胞擴(kuò)增工藝步驟呛哟，節(jié)省時(shí)間、原材料匿沛、金錢(qián)扫责、人力成本，減少染菌風(fēng)險(xiǎn)逃呼，提高成功率
- 另一方面鳖孤，在一些利用工程細(xì)胞表達(dá)目標(biāo)蛋白、收獲病毒載體抡笼、獲得mRNA疫苗的小規(guī)模研產(chǎn)活動(dòng)中苏揣，高細(xì)胞培養(yǎng)密度能夠帶來(lái)更高的目標(biāo)物滴度，并提高效率
下圖4比較了一個(gè)用常規(guī)方法將細(xì)胞擴(kuò)大到500L生產(chǎn)用生物反應(yīng)器（n）中的例子推姻，使用高密度細(xì)胞庫(kù)方法減少了中間兩個(gè)轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)的步驟平匈，可以直接接種到2L的波浪生物反應(yīng)器中。使用波浪生物反應(yīng)器（2L和20L）代替轉(zhuǎn)瓶（125ml到10L）大大減少了需要在超凈臺(tái)中操作的次數(shù)藏古。這種替換使整個(gè)過(guò)程在一個(gè)封閉系統(tǒng)中進(jìn)行增炭，提高了操作成功率。
圖4：常規(guī)與改進(jìn)的細(xì)胞培養(yǎng)工藝過(guò)程比較（圖片來(lái)源：Bioprocess Int）
2拧晕、一次性灌流生物反應(yīng)袋在高細(xì)胞密度中面臨的挑戰(zhàn)
高細(xì)胞密度對(duì)于灌流生物反應(yīng)袋的挑戰(zhàn)是巨大的隙姿，尤其當(dāng)細(xì)胞密度上升后，對(duì)于過(guò)濾部件的壓力尤為明顯厂捞。
- 高細(xì)胞濃度時(shí)输玷，過(guò)濾部件需要能夠維持灌流工藝的進(jìn)行，此即要求過(guò)濾部件面對(duì)高濃度料液挑戰(zhàn)時(shí)不被堵塞靡馁；
- 再者欲鹏，被培養(yǎng)物，如細(xì)胞臭墨、微生物等由于本身結(jié)構(gòu)柔軟赔嚎，在較低壓力驅(qū)動(dòng)下極容易穿透過(guò)濾介質(zhì)。
- 另外一個(gè)容易被忽視的地方裙犹，在于灌流生物反應(yīng)袋中的過(guò)濾部件在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中是隨著Wave Bioreactor®不斷“隨波逐流”的尽狠，長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng)需求對(duì)過(guò)濾部件的機(jī)械可靠性能提出了更高的要求衔憨。
綜上，一款合格的適用于Wave Bioreactor®的截留過(guò)濾部件需要滿(mǎn)足高載量袄膏、長(zhǎng)壽命践图、高截留效率、高機(jī)械可靠性等要求沉馆。邁博瑞基于常年在過(guò)濾码党、分離及純化行業(yè)的積累，提出了利用深層過(guò)濾機(jī)制來(lái)應(yīng)對(duì)灌流生物反應(yīng)袋過(guò)濾部件提出的挑戰(zhàn)斥黑，并成功開(kāi)發(fā)出Cellgard細(xì)胞截留板揖盘。
解決方案：邁博瑞邁博瑞Cellgard細(xì)胞截留板
邁博瑞開(kāi)發(fā)的Cellgard細(xì)胞截留板是利用超高分子量聚乙烯粉末燒結(jié)工藝制成的一種深層過(guò)濾介質(zhì)，見(jiàn)圖5锌奴，有17×17cm和50×30cm兩種尺寸兽狭，厚度為3mm，見(jiàn)圖6鹿蜀。針對(duì)生物制藥行業(yè)對(duì)于工程細(xì)胞（如CHO DG44細(xì)胞箕慧，CHO K1細(xì)胞，HEK 293細(xì)胞等）擴(kuò)增培養(yǎng)的具體需求茴恰，Cellgard板材的孔徑被設(shè)計(jì)為7μm颠焦，同時(shí)，Cellgard高達(dá)300N/mm的穿刺強(qiáng)度往枣，大大提高了截留部件的機(jī)械可靠性伐庭。這樣的設(shè)計(jì)，能夠良好的滿(mǎn)足灌流生物反應(yīng)袋對(duì)截留過(guò)濾部件提出的挑戰(zhàn)分冈。在MS與客戶(hù)的灌流細(xì)胞培養(yǎng)評(píng)測(cè)實(shí)驗(yàn)中圾另，Cellgard細(xì)胞截留板均完美的實(shí)現(xiàn)了不同條件下的細(xì)胞培養(yǎng)并達(dá)到測(cè)試預(yù)期。