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隨著基因組的進展，需要快速生產(chǎn)不斷增加的蛋白質(zhì)數(shù)量。新型蛋白質(zhì)需求的增長，促進更有效和更可靠的動物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)技術的開發(fā)。目前，這荷蘭Applikon Biosep聲學細胞截留系統(tǒng)導致使用更簡單和高生產(chǎn)效率的方法快速傳播使用。

灌流技術被用于提供：

　·高細胞密度

　·高體積生產(chǎn)率

　·操作成本低

　　攪拌的灌流培養(yǎng)，可以通過分離流出液中的細胞，并將它們保留在反應器中，同時補加新鮮的培養(yǎng)基，來達到高的細胞密度（超過107個細胞/ml）。

　　灌流培養(yǎng)的體積產(chǎn)量幾乎可以比批次培養(yǎng)高兩個數(shù)量級。在某些情況下，產(chǎn)物的濃度可提高到5倍。需要的反應器體積可以顯著地降低（100倍）！

　　由于灌流培養(yǎng)能持續(xù)幾個月，它的經(jīng)濟上的好處顯而易見，包括它能減少反應器接種和周轉的勞力。采用超聲分離的創(chuàng)新技術，可顯著地降低制藥工業(yè)的生產(chǎn)成本。

　　AppliSens的BioSep是*個實現(xiàn)哺乳動物細胞灌流培養(yǎng)可靠和經(jīng)濟的解決方案。

　　BioSep聲學分離技術可用于研究、中試和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。

　　使用BioSep聲學分離設備進行灌流培養(yǎng)，典型過程是不斷向生物反應器中添加新鮮的培養(yǎng)基，同時將要收集的培養(yǎng)液流經(jīng)BioSep腔體過濾將細胞截流并返回到反應器中。BioSep腔體能直接放在生物反應器頂蓋上。

有幾種操作模式可供選擇，聲頻灌流系統(tǒng)一般可用于懸浮的哺乳動物和動物細胞培養(yǎng)，但也可用于貼壁的細胞系，或灌流培養(yǎng)植物細胞。

　　BioSep分離的原理*是基于溫和的聲頻引起的松的細胞積聚，然后再沉淀。與其他的細胞分離技術相比，BioSep內(nèi)的聲頻能量網(wǎng)構成一個“虛擬網(wǎng)"，因而是更好的，無接觸、無污染、不移動的過濾模式。這個技術可以進行長達數(shù)千小時的連續(xù)培養(yǎng)，因而大大提高穩(wěn)態(tài)的細胞密度、生產(chǎn)率并獲得高的產(chǎn)品質(zhì)量。

　　BioSep聲頻過濾器不是設計來超純化收集培養(yǎng)液中的細胞的。相反，少量的流失率允許控制細胞流失，這樣有利于培養(yǎng)細胞活力。

　　BioSep典型的分離效率范圍為90-99%。

　　BioSep分離腔安裝在生物反應器的頂蓋上。細胞懸浮液通過循環(huán)泵泵入分離腔。接著培養(yǎng)液被分成收集液和回流液。通過BioSep的流速可由收集泵控制。BioSep內(nèi)的超聲使細胞聚集并維持懸浮細胞靜止，而不隨收集的培養(yǎng)液流出。沉降的聚集細胞隨返流快速回到生物反應器中，并被攪拌分散。

　　傳統(tǒng)的細胞截流設備包括過濾器、沉降器和離心設備。不管它們設計如何，過濾表面都易結垢。沉降室和離心設備僅僅靠細胞和培養(yǎng)液密度差異進行分離。

　　現(xiàn)在用于生產(chǎn)抗體的主要生產(chǎn)設備是攪拌槽反應器。象攪拌槽反應器一樣均一的系統(tǒng)是目前能夠達到最大的單位反應器體積，具有最高的單位生產(chǎn)能力。這個生產(chǎn)能力可以通過使用細胞截流設備顯著提高。

　　對細胞濃度高達2×10

　　BioSep系統(tǒng)（10L，50，200L）的分離效率通過調(diào)節(jié)輸入諧振器的聲頻能量，BioSep和收集泵的運行/停止循環(huán)時間比率來控制。

聲頻灌流培養(yǎng)優(yōu)勢（與批次培養(yǎng)相比）

　·提高培養(yǎng)基的使用效率（例如，生長培養(yǎng)基低血清濃度），可達5倍以上的效率。捕獲和循環(huán)的細胞利用營養(yǎng)僅維持它們的代謝和產(chǎn)物的生物合成

　·10-20倍以上活細胞濃度

　·每天每個反應器體積抗體的產(chǎn)量比批次培養(yǎng)高10-100倍以上（高體積生產(chǎn)率）

　·由于穩(wěn)態(tài)條件下，更易在線控制

　·減少產(chǎn)物暴露在蛋白酶條件下的時間

　·收集液中抗體濃度提高了2-5倍（與批次培養(yǎng)相比）

　·分泌產(chǎn)物的下游處理減少到一步

由于高的聲頻對照，活細胞被截留在聲頻過濾器的效率比死細胞和細胞碎片要高得多。這導致非活細胞具有明顯更高的逃逸率，從而限制死細胞在反應器中積累。這個效果對灌流有利：它選擇性截流生產(chǎn)細胞，從反應器中去除無生產(chǎn)能力的死細胞。

荷蘭Applikon Biosep聲學細胞截留系統(tǒng)

◆BioSep的特點：

　·超聲諧振場細胞過濾

　·連續(xù)操作

　·低剪切力的環(huán)境

　·簡單的設計

　·緊湊的可在滅菌鍋滅菌的設備

　·緊湊的在位滅菌設備

　·可放大的系統(tǒng)

◆Biosep的優(yōu)點：

　·無物理過濾器表面結污

　·無機械部件失效

　·小的截流體積

　·快的周轉時間

　·提高效率

　·寬的流速范圍

　·高細胞活力

　·*的培養(yǎng)環(huán)境

　·易于安裝

　·易于自動化

　·減少勞力

　·CIP

◆BioSep的型號：

目前BioSep具有10L（灌流速度為1-10L/天），50L（灌流速度為5-50L/天），200L（灌流速度為20-200L/天），1000L（灌流速度可達1000L/天）幾個型號。

●灌流設置所需的泵和其他硬件（除BioSep腔體和控制器外）

收獲(集)泵是一個變速泵。在停止期間， BioSep控制器（遠程）控制泵停止，加速集聚細胞沉積。這意味著收集流停止幾秒，流體停留在分離腔內(nèi)。幾秒的停留時間會影響一點整個收獲液的流速。這個泵可通過在BioSep控制器和泵之間連接一個線纜來直接控制。

對黏附細胞培養(yǎng)和太大的聚集體，建議選配具有滿速反轉（Z288010020）的變速泵。在停止時間，這個泵能以最大的泵速使收獲液反向流動。貼壁細胞能粘在聲學分離腔的玻璃上。通過停止期間全速的反流（3秒），這些細胞得到小的推力而回到生物反應器。每隔10分鐘的反流導致更少的細胞貼在BioSep腔內(nèi)。

除收集(獲)泵外，還需循環(huán)泵、補加新鮮培養(yǎng)基的泵、管道及接口等。