WAVE细胞培养手册原理和方法.pdf

GE Healthcare Life Sciences   1， 细胞培养 ，基基本本原原理理 新新型型WWAAV E 细细胞胞反反应应器器的的基基本本原原理理     通用电气生命科学部        苗景赟  1. WAVE 生生物物反反应应器器介介绍绍  新型WAVE 波浪生物反应器的创始人为先灵保雅公司著名细胞培养专家Singh 博士，采用创新的非介入 搅拌理念，为细胞提供最佳的生长环境，从而显著提高细胞密度、改善细胞生长状态，为细胞培养工作者 提供可放大的新型自动化细胞培养平台，有效代替传统发酵罐。经过15 年的不断完善和创新，WAVE 已成 功用于 T 细胞连续灌注、CHO 单抗表达、S2 等昆虫细胞、杂交瘤、293 瞬时转染和腺病毒生产、PER C6 细胞、Vero 、MDCK 微载体和病毒培养、植物细胞 ( 包括愈伤组织) 悬浮培养、干细胞培养、细菌和酵母发 酵等多种培养体系，成为未来细胞培养的发展方向。                                  WAVE2/10                        WAVE 20/50      WAVE 使用预先消毒的细胞培养袋，在精细控制的可加热的摇动平台上，自动反馈控制培养温度、 pH、溶氧和压力等参数，实现细胞培养过程的自动化精密控制。相比搅拌罐生物反应器，WAVE 生物反应 器使用温和高效的波浪混合方式（见上图），避免搅拌桨和鼓泡对细胞剪切力伤害的同时，显著提高体积 传氧系数(k  50 hr-1) ，使得细胞状态更好，生长速度快密度高，表达蛋白性质均一，易于操作和放大，避 La 免使用消泡剂。  3  无热原的 WAVE 培养袋预先经过放射灭菌，可以省去繁冗的反应器清洗-消毒灭菌-验证等工作，节省 时间提高工作效率，有效防止染菌，降低产物中的内毒素水平。培养袋选用多层医疗级塑料材质，无菌无 热原，符合USP VI 的要求，可以用于cGMP 生产和细胞治疗，提供完整的材质认证支持文件。细胞培养袋 预留多种接口，分别用于通气、接种、收获、补料、无菌取样和灌注培养等，可以在非洁净环境中随时进 行无菌取样（见下图），监控细胞培养状态。用户还可以根据实验需要和市场情况，迅速更换为不同的细 胞株进行细胞培养或临床生产，提高工作效率，缩短产品上市时间；同时防止不同培养之间的交叉污染， 安全便捷；可以在不增加厂房面积的情况下，增加生产批次、有效提高厂房利用率，提高产能。      WAVE 轻轻松实现便捷的无菌操作     连续灌注培养(Perfusion) 可以避免细胞代谢废物在反应器中的累积，连续收获培养液的同时不断加入 新鲜培养基以维持恒定的营养物质浓度，使细胞处于对数生长期，显著增加细胞密度并提高蛋白表达水平。 使用较小的反应器，如500L 培养规模即可进行每批15000L/30天的连续培养，实现年产几百公斤蛋白药物 的生产规模  ，节省厂房和设备投资，降低生产投资成本。WAVE 反应器对于连续灌注等多种培养方式具有 很好的兼容性，集成在线称重装置的摇床Loadcell可以根据培养液的重量实现自动连续收获和补料；无菌 培养袋内预先无菌集成了Floating Filter 形式的漂浮式细胞截留膜，有效截留细胞的同时，避免了外接细胞 截留装置易堵塞、无菌连接容易污染等问题，操作简单可靠，有效提高培养细胞的密度和产量。