灌流培养技术通过持续添加新鲜培养基,满足细胞在生长代谢过程中对营养物质的需求,同时积极去除包含代谢产物的旧培养基,旨在减少代谢产物对细胞生长的不利影响,从而营造理想的细胞生长环境。与传统的批次培养和补料批次培养工艺相比,灌流培养工艺能够显著提高细胞密度及存活率,延长细胞培养时间,从而实现更高的产量。特别是在面对性质不稳定的产品时,灌流培养可以及时收获产物,展现其特有的优势。
尽管灌流培养技术早在上世纪80年代便已问世,但由于工艺复杂、细胞截留方法的限制及灌流培养基的完善程度不足,导致该工艺并未被广泛应用。目前,补料批次培养工艺仍是行业的主流。然而,随着市场竞争的加剧,传统培养工艺逐渐无法满足生产的需求,为了降低成本、扩大操作规模并提高设备的产量与利用率,灌流培养正逐渐引起关注。
灌流培养未被广泛应用的一个重要原因在于细胞截留技术的局限性。目前的细胞截留装置主要通过过滤、重力沉降、超声及离心等原理设计。尽管随着灌流培养技术的发展,细胞截留设备也在不断改进,然而在截留效率和可扩展性等方面,优秀的细胞截留装置仍显不足。膜过滤技术虽然是当前可选方案之一,但其缺点显著,比如在细胞截留过程中产生的剪切力会影响细胞活性,且培养时间一长便容易出现膜污染和堵塞现象。在大规模的灌流培养中,采用过滤方法截留细胞通常需要额外准备备用的过滤膜,以应对可能的膜堵塞,这给灌流培养带来了不少困扰。
现在,市场上出现了一种新的选择——声学细胞截留装置,解决了剪切力和膜堵塞的问题,适用于实验室到生产规模的多种需求。声学细胞截留装置的工作原理是在截留腔内通过超声波叠加形成驻波,驻波能够将细胞聚集成松散的细胞团块。这些团块在重力作用下迅速沉降,与上清液分离后,上清液被抽走,松散的细胞团块再输回反应器进行爱护培养。由于这一过程不涉及膜系统,因此有效避免了剪切力和膜污染的问题。此外,声学截留装置的谐振腔可以进行湿热灭菌或SIP灭菌,支持重复使用,从而降低初期投资成本。
尽管声学细胞沉降装置具有许多优势,但由于早期设备的截留效率较低,其应用多集中在实验室规模。近期,由生物反应器制造商Applikon推出的灌流速率可达上千升每天的声学细胞截留装置Z6·尊龙凯时的ApplikonBioSep,已成功在大规模灌流培养中运用,部分企业已经开始在生产中使用这一装置。
ApplikonBioSep系统提供多种选择,包括1L/天、10L/天、50L/天、200L/天及1000L/天的型号,并与任何品牌的生物反应器兼容。特别是50L/天及以上的型号,能够提供符合cGMP规范的验证文档和服务,助力提升生产效率和产品质量。
作为Applikon在广东省、广西省及海南省的总代理,广州东锐科技有限公司为您提供各型号的Applikon硬件以及全方位的售后服务,助力您的细胞和微生物培养需求。如需了解更多信息,欢迎致电020-83487199咨询。