细胞培养之热身运动做起来~
细节决定成败！正式进行大规模细胞培养之前的准备工作是十分重要的。
1) 培养环境检查和文件准备
2) XDR反应器状态，以及配套设施，如TCU，混合罐，灭菌锅状态的检查及准备
3) 种子细胞、培养液、补料等准备
4) 空压机或空气，氧气，二氧化碳钢瓶准备
5) 培养袋，电极套，管路等耗材准备
6) DO，pH电极上是否有垫圈，DO电极膜完整性，电极液更新准备
友情提示：
2019新年来临，大家工厂的电路是否也做好了长期运行不断电的准备了呢？
如果一切都准备就绪，那么我们就开始XDR生物反应器的细胞培养之旅吧！
为什么要选择XDR生物反应器？
原因一丨罐体设计上的相似性，提供好的放大基础
XDR 10-2000 L系列生物反应器较一致的高径比（图1），相同类型且梯度放大的叶轮直径，一定范围内的叶轮直径与罐体直径比，为4.5 L – 2000 L体积的细胞培养提供了几何相似的线性 Scale-Up 和Scale-Down 基础。
图1 XDR 10-2000 L 生物反应器示意图
原因二丨XDR反应器最低培养体积小，灵活便利，自由度更高
底搅拌的设计（图2）使XDR 200至XDR 2000的最小工作体积仅为标称罐体体积的20%。也就是说，500L的XDR反应器，只需装100L的培养基和种子，就能实现细胞培养了。同时，XDR 罐体无缝放大的工作体积，使得N-1、生产批可以很方便的在同一细胞培养袋中实现。大新年的就能省一笔耗材费，有没有收红包的喜感？
图2 XDR 10-2000 L 生物反应器底搅拌展示
原因三丨提供多达五种通气孔径，丰富工艺多样性
好的通气方式，就是要高效、温和。XDR反应器在通气设置上，很好地将通气和搅拌相结合。通气盘上的八路气体出气口位于搅拌桨叶下方的设计，能使搅拌桨叶将气体最大化的均匀分布在整个罐体，实现高效温和的通气效果。同时，底通气体分布盘可以进行灵活选择，通气孔径包含有 2 μm，20 μm，0.5 mm，1.0 mm及2.0 mm T sparge五种大小（图3），可以满足不同工艺及不同使用习惯。
图3 XDR 生物反应器底部气体分布盘设计
原因四丨GE通气策略推荐、基于DO、pH和CO₂分压的多种考虑
在常见的实验生产中 ，我们推荐使用 20 μm或 2 μm底通O₂控制DO，此时氧气最大通气量较小，也不会对细胞造成较大的剪切力损伤。用于维持pH的CO₂也建议使用20 μm或 2 μm降低CO₂总通气量。
为了维持XDR罐体中CO₂分压在较低的范围内，如控制CO₂分压小于 120 mmHg [1], 最简单的方法是通过使用0.5-2.0 mm 底通空气实现CO₂分压的驱赶。
除了常见的大泡加微泡的底部气体供应模式以外，也有小伙伴们喜欢单独微泡或单独大泡进行气体控制。
假设单独使用微泡进行底部气体供应，我们也可以在培养后期提高一定范围的搅拌转速以达到降低 CO₂分压的目的，当然细胞是否能够耐受全微泡的剪切力损伤也是非常重要的考虑因素。
假设单独使用大泡进行底部气体供应，一定要对袋压进行严格的监控，同时充分准备Air, CO₂, O₂等工艺气体，以及备份的尾气滤器, 以防 “鸡飞蛋打”。
最后放一张Rentschler的XDR 放大结果图（图4）镇妖，祝大家在新的一年里培养顺利，每批都有好结果！升职加薪，实现人生巅峰！
图4 Rentschler 使用XDR 200, XDR 1000 放大小试工艺, 12天 CHO DG44在XDR生物反应器的培养工艺中P/V 维持在10-23 W·m-3, DO = 50%, pH = 7.0, 36.8°C , Day 12 XDR 相比于7.5 % CO₂, 36.8°C 培养环境下125 ml 摇瓶的细胞密度提高30%，细胞活力提高15%左右[2]。
参考文献
1.
Hu, W. S. et al, (2012) 《Cell Culture Bioprocess Engineering》Chapter:
Scaling up and Scaling Down for Cell Culture Bioreactors.
2. Benjamin
Minow. et al, (2013) Fast Track API manufacturing from shake flask to
production scale using a 1,000 L single use facility.
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