补料分批“头对头”与灌流细胞培养在降低工艺和产物异质性的对比

来自美国Sanofi的研究人员在2019年第14期的《Botechnology Journal》杂志上发表了题为“Perfusion cell culture decreases process and product heterogeneity in a head-to-head comparison with fed-batch”的文章。文中，研究人员使用产IgG1和IgG4细胞系，比较了补料分批和灌流平台对工艺和产品属性的影响。在实验规模条件下，两种平台均使用“即插即用”方法，使用商业化的基础和补液培养基，补料分批使用标准补液策略，灌流使用ATF过滤系统。

生产生物反应器未针对任意培养模式和细胞系的组合进行优化，而使用简单的“即插即用”方法。15L生产生物反应器起始接种密度0.5x10^6 cells/mL。补料分批生物反应器使用Thermo Fisher的CH CHO培养基和Efficient Feed B作为基础和补液培养基。起始工作体积8L，在第3、6、9和12天，补液960mL。补料分批pH维持为6.95。灌流生物反应器使用CD CHO培养基，工作体积为10L，反应器配置使用0.2μm聚醚砜（PES）中空纤维组件的交替式切向流（ATF）过滤设备。灌流在接种后一天以1VVD的速度开始，然后在第5天增加至2VVD。培养基补液泵与培养基补液天平偶联，生物反应器收获泵与生物反应器天平偶联，以分别自动化控制灌流速率和生物反应器工作体积。生长期后，生物反应器废弃泵与Aber Instruments的在线Futura电容探针偶联，以通过连续的细胞废弃，将活细胞密度控制为30 x10^6 cells/mL。电容读数通过离线细胞计数定期确认。生物反应器pH开始控制为7.1，收获阶段控制为6.9。从第5天开始，向反应器半连续性添加FoamAway消泡剂，以控制泡沫。

详细的实验操作及结果分析，包括种子细胞扩增、产物质量分析、代谢和产率计算以及统计分析，请参考原文。

总结来说，通过本研究，研究人员开发和应用了一种直接的实验方案来比较细胞培养的补料分批和灌流模式，包括用于数据分析的新的数学公式。这些研究显示灌流生物反应器内具有均一的环境和代谢条件，相应的，灌流模式生产的产品质量相对更均一，特别是从电荷异构体和纯度考虑。

原文：J.Walther, J.Lu, M.Hollenbach, et al., Perfusion cell culture decreases process and product heterogeneity in a head-to-head comparison with fed-batch. Biotechnology Journal, 2019, 14（2）：1700733.