[发明专利]大规模生产目的多肽过程中的在线生物质电容监测

说明书

本发明涉及在灌注培养中在线生物质电容监测的用途，作为在大规模生产中最小化细胞培养基体积的一种途径。在某些实施方案中，生物质电容探针用于测量活细胞密度，并且活细胞密度与预定的恒定细胞比灌注速率结合使用以鉴定目标灌注速率。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月15日提交的美国临时申请No.62/559,142的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

发明背景

灌注培养利用细胞分离装置或过滤方法在生物反应器中保留细胞的同时用新鲜培养基交换出用过的培养基。灌注速率通常设置为每天1至5个生物反应器体积，并24小时保持恒定。可以基于活细胞密度测量增加灌注速率，以确保为细胞提供充足的营养物。由于该灌注速率仅进行每日偶尔调节，因此，每个细胞所交换的培养基的量可能是低估或高估的。低估了实际细胞比灌注速率可能导致营养物耗竭，从而影响细胞生长速率。高估了细胞比灌注速率的结果是较高的培养基灌注速率，而没有充分利用培养基中提供的营养物。

其他人已经在生产阶段测量了活细胞密度和灌注速率。Dowd等，Cytotechnology42:35-45(2003)。然而，本领域需要动态调节灌注速率的机制，以满足目标速率，从而减少培养基的使用，同时在高细胞密度灌注系统中保持恒定水平的营养物。

发明内容

在一个实施方案中，本发明涉及一种控制灌注生物反应器中的灌注速率的方法，包括：a)使用生物质电容探针测量在培养物中生长的细胞的活细胞密度；b)鉴于活细胞密度动态调节目标灌注速率，其中细胞在灌注过程中生长至高细胞密度

在一个实施方案中，本发明涉及一种最小化细胞培养基灌注体积的方法，包括：a)使用生物质电容探针测量在培养物中生长的细胞的活细胞密度；b)鉴于活细胞密度动态调节目标灌注速率，其中细胞在灌注过程中生长至高细胞密度

在一些实施方案中，将活细胞密度与恒定的细胞比灌注速率结合用于确定目标灌注速率。在特定实施方案中，恒定的细胞比灌注速率为约0.01至0.15nL/细胞/天之间。在具体的实施方案中，恒定的细胞比灌注速率在约0.02至0.10nl/细胞/天之间。在一个实施方案中，恒定的细胞比灌注速率为约0.04nl/细胞/天。在实施方案中，恒定的细胞比灌注速率为约0.03nl/细胞/天。在一些实施方案中，恒定的细胞比灌注速率为约0.04-0.05nl/细胞/天。在某些实施方案中，恒定的细胞比灌注速率为约0.04nl/细胞/天。在具体的实施方案中，恒定的细胞比灌注速率在约0.08至0.10nL/细胞/天之间。在实施方案中，恒定的细胞比灌注速率为约0.10nL/细胞/天。

在一些实施方式中，目标灌注流速的计算由生物反应器控制器执行。在某些实施方案中，在测量生物反应器中的活细胞密度之后，增加灌注流速以达到目标灌注流速。在其他实施方案中，在测量生物反应器中的活细胞密度之后，降低灌注流速以达到目标灌注流速。

在一些实施方案中，活细胞密度进一步用于测量达到目标细胞密度的时间点。在特定的实施方案中，目标细胞密度是＞30×10⁶细胞/ml，＞40×10⁶细胞/ml，＞50×10⁶细胞/ml，＞60×10⁶细胞/ml或＞70×10⁶细胞/ml。在具体的实施方案中，目标细胞密度是＞40×10⁶细胞/ml。

在一些实施方案中，测量总灌注液。在实施方案中，测量每日灌注速率。在某些实施方案中，测量电容。

在实施方案中，当达到目标细胞密度时，将细胞转移到生产生物反应器中。在特定的实施方案中，细胞产生目的多肽。在具体实施方案中，目的多肽是抗体。

在实施方案中，细胞是哺乳动物细胞。在特定的实施方案中，细胞是CHO细胞

在一些实施方案中，灌注生物反应器是N-1灌注生物反应器。在实施方案中，灌注生物反应器附接到交替切向流系统。