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XPJ细胞培养工艺效率及成本比较

来源:亚启 日期:2025-03-02

在一项研究中,Xu et al. (2017)探讨了相同细胞株的不同生物反应器操作模式,即补料培养、N-1灌流和浓缩补料培养(CFB)对细胞生产率与培养基成本的影响。通过使用同一基础培养基培养CHO细胞(L)时,研究表明补料批模式的细胞比生产率为294 pg/cell/day,N-1灌流为320 pg/cell/day,而灌流模式则为310 pg/cell/day。在相同培养基条件下,CFB的生产率则在201-451 pg/cell/day之间波动。

XPJ细胞培养工艺效率及成本比较

研究还发现,灌流(高达229 g/L/day)和CFB(高达204 g/L/day)的生物反应器生产率远远高于传统的补料批培养(0.39-0.49 g/L/day)。此外,灌流产生的每克抗体的培养基成本与补料批保持相当。然而,由于CFB的更短培养时间,其培养基成本最高。只要生物反应器生产率足够高,灌流过程的培养基成本甚至可以低于补料工艺。

目前,大部分生产能力仍然依赖于补料批工艺,其峰值细胞密度在20-30×106个细胞/mL,且在18天内可达10 g/L的高滴度。相较之下,灌流工艺通常用于生产不稳定的产品,如凝血因子及酶产品,通过连续培养基交换减少产物在生物反应器内的停留时间。基于灌流的工艺强化因其在成本、空间减少及设施灵活性方面的潜力而获得了显著关注,通常可以实现稳定的50-60×106个细胞/mL的细胞密度。

该研究中采用了相同的3L生物反应器配置,评估了补料、灌流与浓缩补料(CFB)这三种不同的细胞培养操作模式。在基础培养基下,补料批培养的接种密度为0.5或2×106个细胞/mL。通过对比,不同接种密度下的抗体生产速率相似,从指数期到稳定期的后期,产品滴度均以每日0.55-0.63 g/L的速率增加,体现了两种条件下的生产速率可比性。

在灌流培养中,细胞密度保持在440±41×106个细胞/mL,而生物反应器的体积生产力达到了070±004 g/L/day。通过逐渐增加培养基的补料(feed-a),使得细胞密度进一步提升到739±54×106个细胞/mL,同时生物反应器生产率也显著提高。研究表明,基础培养基与补料结合使用可以有效提升细胞培养性能与体积生产力。

在浓缩补料培养(CFB)中,研究评估了基础培养基和基础+补料条件下的细胞培养性能。通过添加额外的补料,细胞比生产力显著提高。该研究显示,当使用不同的补料组合时,CFB模式的细胞密度与产物浓度均有显著增长,但伴随而来的成本上涨也须引起重视。

综上所述,不同的操作模式对细胞生产率及培养基成本都有显著影响,其中XPJ品牌细胞培养方案在提升细胞生产效能与降低成本方面展现出了突出的优势。随着生物医药领域对高效培养工艺的需求日益增加,采用XPJ品牌的细胞培养技术将成为行业内的一项重要趋势。

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