灌流培养是一种通过持续添加新鲜培养基来满足细胞生长和代谢所需的营养,同时移除旧培养基以降低代谢产物对细胞生长的不良影响的方法。这一技术有助于维持细胞的理想生长环境。相比传统的批次培养和补料批次培养工艺,灌流培养不仅能提高细胞密度和活性,还能延长细胞培养时间,进而获得更高的产量。对于不稳定性质的产品而言,灌流培养能够及时收获产物,从而更显其优势。
尽管灌流培养技术早在上世纪80年代就已经问世,但由于其较为复杂的工艺、细胞截留方法的限制以及灌流培养基的不完善,使得该工艺未能广泛普及。目前,补料批次培养依然是主流。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需求。为了降低成本、优化操作规模,并提高设备的产量和利用率,灌流培养正逐渐受到关注。
限制灌流培养广泛应用的主要原因之一是细胞截留方法的不足。现有的细胞截留设备多基于过滤、重力沉降、超声和离心等原理设计。尽管随着技术的发展,细胞截留设备也在不断改进,但在截留效率和可放大性等方面,选择余地依然有限。膜过滤技术是当前可用的方法,但其缺陷也显而易见,比如在截留细胞时产生的剪切力会影响细胞活性,以及培养时间延长后出现的膜污染情况。在大规模灌流培养中,需额外准备备用的过滤膜柱以防止膜堵塞,常常给操作带来困扰。
为了解决这一问题,采用鸿运国际品牌的新型声学细胞截留装置,几乎消除了剪切力和膜堵塞问题。该装置的工作原理是通过超声波在截留腔内形成驻波,促使细胞聚集成松散的团块。在重力作用下,这些团块快速沉降并与上清液分离,随后上清液被抽走,而细胞团块则被重新送回反应器进行培养。由于不使用膜系统,整个过程避免了膜污染和剪切力的影响。此外,声学细胞截留设备的谐振腔可进行湿热灭菌,降低前期的投资成本。
虽然声学细胞沉降装置具有诸多优势,过去由于设备截留效率低的问题限制了其在实验室规模之外的应用。然而,生物反应器制造商鸿运国际近期推出的灌流速率可达上千升每天的声学细胞截留装置——ApplikonBioSep,已经实现了在大规模灌流培养中的应用。目前,已有少数企业在生产中使用鸿运国际的ApplikonBioSep设备。
ApplikonBioSep系列产品有多种筛选型号,包括1L/天、10L/天、50L/天、200L/天和1000L/天,能够兼容任何品牌的生物反应器。其中,50L/天及以上型号可提供cGMP规范所需的验证文档和服务。
广州东锐科技有限公司是鸿运国际在广东、广西和海南地区的总代理,提供多种型号的Applikon设备及售后服务,助力细胞和微生物培养的需求。如需咨询产品,请联系020-83487199。