灌流培养 | 细胞截留新选择

灌流培养是指通过不断添加新鲜培养基来满足细胞生长代谢对营养物质的需要，同时移除含有代谢产物的旧培养基以减少代谢产物对细胞生长的影响，从而维持理想的细胞生长环境。与传统的批次培养、补料批次培养工艺相比，灌流培养工艺可以提高细胞密度及活率，延长细胞的培养时间，获得更高的产量。对于性质不稳定的产品，灌流培养可以及时收获产物，更展现出其优势。

灌流培养技术虽然早在上世纪80年代就已出现，但由于工艺比较复杂，细胞截留方法的限制以及灌流培养基不完善，灌流工艺并未得到广泛应用。目前补料批次培养工艺仍是主流，但随着竞争的日益激烈，传统的培养工艺已经渐渐无法满足生产的要求，为了降低成本以及操作规模，提高设备的产量以及利用率，灌流培养正在逐渐吸引人们的目光。

灌流培养没有大量应用的其中一个重要原因就是细胞截留方法的限制。目前的细胞截留装置主要是基于过滤、重力沉降、超声、离心等原理设计的。虽然随着灌流培养技术的发展，细胞截留设备也同样经历着不断的改变与创新，但考虑到截留效率、可放大性等因素，可选的细胞截留装置仍不多。

膜过滤技术基本是目前可以选择的方式，但膜过滤技术有很多缺点，诸如：细胞截留过程中会产生剪切力影响细胞活性、随着培养时长延长会出现膜污染堵塞现象等。对于大规模的灌流培养，使用过滤方法截留细胞，通常需要额外准备备用的过滤截留膜柱，以防止膜堵塞而造成灌流培养无法继续进行。使用过滤截留细胞做灌流培养经常会被这些问题困扰，简直不胜其烦。但现在我们有了一种新的选择：声学细胞截留装置，它没有剪切力和膜堵塞问题，从实验室规模到生产规模均可使用。

声学细胞截留装置的原理是：在截留腔内通过超声波叠加形成驻波，驻波把细胞聚集成松散的细胞团块，团块在重力作用下快速沉降与上清分离，然后上清被抽走，松散的细胞团块重新输回到反应器打散继续培养。因为是基于驻波和重力沉降的原理，整个过程中不用膜系统，所以没有剪切力和膜污染堵塞的问题。另外，细胞截留的谐振腔是可以进行湿热灭菌或SIP灭菌重复使用，在一定程度上摊平前期投入成本。

细胞在驻波中聚集成条带，在重力作用下快速沉降

虽然声学细胞沉降装置有很多优点，但因为之前的设备截留效率低的问题，其仅限于实验室规模使用。不过，最近由生物反应器生产商Applikon推出了灌流速率可达上千升每天的声学细胞截留装置Applikon BioSep，它实现了在大规模灌流培养中使用声学细胞截留装置。当前已经有少数企业在生产中使用Applikon BioSep。

不同规格BioSep图片

Applikon BioSep系统有1L/天、10 L/天、50 L/天、200 L/天和 1000 L/天型号可供选择，能够兼容任何品牌的生物反应器。其中，50 L/天和200 L/天及以上的型号，可提供cGMP规范所需的验证文档和服务。

不同规格BioSep参数

广州东锐科技有限公司是Applikon在广东省、海南省的总代理商，提供各种型号规格的Applikon硬件和售后服务，助力您的细胞和微生物培养。如需咨询产品请联系我们。