温度范围: 常温
反应体积范围: 2.4㎡
反应罐数: 层
材质: PET及硅胶软管
灭菌方式: 一次性耗材
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图4. 相比标准微载体培养,scale-X hydro生物反应器中的Vero细胞生长,由Kiesslich et al.(2020)提供。
Univercells进行了延长的Vero细胞生长研究(图5)。在scale-X hydro生物反应器中进行了多次实验(n=26),获得了可重复的细胞密度,平均为2.5×105 cells/cm2。规模放大至更大的scale-X carbo生物反应器(10m2和30m2),可获得相似的单位面积细胞密度。
图5. Vero 细胞曲线图:试验以Vero 细胞生长在不同scale-x 规格体积(内部数据)
在结构化、螺旋卷式固定床中的Vero细胞分布
在培养的不同阶段(2.7×105 cells/cm2和5.3×105 cells/cm2时,图6),对Vero细胞分布进行了研究。为此,从展开的固定床中提取了9个样本,并测定细胞密度。
在scale-X hydro生物反应器中,Vero细胞在固定床中轴向和径向均匀分布。研究进行了进一步的计算机流体动力学研究,结果显示,在结构化固定床中没有死区和非均匀性(数据未显示)。均匀的细胞生长使可用表面积得到充分利用。
图6. scale-X生物反应器的结构化固定床中的Vero细胞生长分布。
细胞沿径向(从中心半径)和轴向(固定床高度)均匀分布。(a.)由Kiesslich et al.(2020)友情提供,(b.)在Univercells实验室进行。
总结
在这两种工艺中,贴壁Vero细胞达到了相同的密度。当转移到更大的固定床scale-X生物反应器时,达到了类似的细胞生长趋势和最高单位面积细胞密度。最后,对Vero细胞生长分布的研究显示,固定床内有均匀的细胞贴壁和生长。与微载体工艺相比,固定床的紧凑设计使设备占地面积降低5倍。
总体而言,结果表明,结构化的scale-X固定床生物反应器系统是传统“规模扩展”技术的合适替代方案,后者如多层培养皿和滚甁,也包括具有一定技术挑战性的培养系统,如微载体工艺。
目前的scale- X生物反应器可以转化至生产规模(600 m2),并整合到连续的NevoLine™生产平台中。NevoLine系统将强化的上游工艺与连续的下游工艺相结合,以降低资本投入和运营成本,实现低成本、大规模的生产能力。
参考文献
Khaled Trabelsi, S. R. (2004). Comparison ofvarious culture modes
for the production of rabies virus by Vero cells grown onmicrocarriers
in a 2-l bioreactor. Enzyme and Microbial Technology.
Kiesslich, S.V.-C.-F. (2020). Serum-free production of rVSV-ZEBOV in
Vero cells:Microcarrier bioreactor versus scale-X™ hydro fixed-bed.
Journal of Biotechnology.
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