[发明专利]一种细胞灌流培养的方法

说明书

本发明提供一种细胞灌流培养的方法，采用细胞灌流培养装置，将细胞接种于生物反应器进行分批培养数天，开始灌流培养数天；控制灌流培养的灌流速率。本发明属于生物工程的细胞培养技术领域。本发明的细胞的灌流培养的方法，通过调整灌流速率，可快速提高活细胞密度同时维持高细胞活率。

技术领域

本发明属于生物工程的细胞培养技术领域。本发明涉及一种细胞灌流培养的方法，尤其是涉及一种悬浮哺乳动物细胞灌流培养的方法。

背景技术

哺乳动物细胞培养始于20世纪初，目前广泛应用于单克隆抗体制备及基因治疗领域。常用的动物细胞培养工艺分为batch、Fed-batch、灌流培养等。细胞灌流培养作为当前细胞培养的重要工艺之一，已被生物制药公司广泛采用。细胞灌流培养通过不断移出副产物，同时添加营养物质，从而提供对细胞稳定且有利的生长环境。Batch是指将细胞和培养基一次性转入搅拌式反应器内进行培养，整个培养过程中培养体积不变，不添加任何营养成分，只控制pH、温度、搅拌及溶氧等参数至培养结束。因营养物质的消耗，代谢副产物的积累等，细胞所处环境也随培养时间的增加而发生变化。灌流培养与Batch或Fed-batch工艺相比，其可以不断补充新鲜培养基的同时排除细胞碎片、乳酸等有害物质，可有效地维持高活细胞密度、高细胞活率。针对单克隆抗体制备等领域，灌流培养的优势还在于目的产物在生物反应器内更短的滞留时间，更高的每日单位体积产量。

应用于灌流培养的设备主要有ATF（交替式切向流）系统和Biosep细胞声学截留系统等。ATF可以将细胞截留在培养体系内，而同时去除耗竭的培养基。ATF可最大限度地降低细胞剪切，并保持细胞与生物反应器内容物的恒定平衡，从而获得更快的细胞生长，达到更高的密度和产量。BioSep分离的原理完全是基于温和的声频引起的松的细胞积聚，然后再沉淀。与其他的细胞分离技术相比，BioSep内的声频能量网构成一个“虚拟网”，因而是更好的，无接触、无污染、不移动的过滤模式。这个技术可以进行长达数千小时的连续培养，因而大大提高稳态的活细胞密度、生产率并获得高的产品质量。然而，ATF系统设备昂贵，且其中空纤维柱长时间工作容易破裂，需定期更换，进一步增加使用成本。Biosep细胞声学截留系统截留效率较低，维持最高活细胞密度有限。

目前，对于哺乳动物灌流培养的研究内容包括细胞截留装置和灌流工艺的优化，以减缓中空纤维滤膜堵塞的速率、减少对细胞的损伤、降低培养基用量、延长灌流培养周期及目的产物的单位体积产量等。因此，需要提供一种避免细胞聚集在过滤装置表面，减少堵塞风险，避免细胞损伤、设备简单、成本低、耗材少、可放大性强的灌流培养装置，以及一种高效的细胞灌流培养方法，实现长时间维持高活细胞密度、高细胞活率、高目的产物产量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细胞灌流培养装置以及细胞灌流培养方法，细胞灌流培养装置可以避免细胞聚集在过滤装置表面，减少堵塞风险，避免细胞损伤、设备简单、成本低、耗材少、可放大性强；还提供一种细胞灌流培养方法可以实现长时间维持高活细胞密度、高细胞活率、高目的产物产量。

为了实现本发明的上述目的及其他相关目的，本发明提供一种细胞灌流培养装置，所述细胞灌流培养装置包括：

生物反应装置；

过滤装置；

调压装置；

负压装置；

连接管道。

所述的生物反应装置、过滤装置、调压装置可以是一个或多个，并通过管道相连接。优选的，所述的生物反应装置、过滤装置、调压装置通过管道依次相连接。

所述的过滤装置的侧面与负压装置相连接，所述的过滤装置的侧面可以截留细胞，发挥过滤作用。

优选的，所述的细胞灌流培养装置还可以含有废液收集装置。