利用一次性生物反應器培養細胞，觀察細胞生長曲線及活率變化曲線
隨著生物制藥行業的成熟，提高靈活性和生產率、加快上市時間正在推動使用一次性生物反應器（Single-use bioreactor，SUB）取代傳統的玻璃或不銹鋼產品。在生物制藥行業中使用SUB可以顯著提升制造和研發過程的效率，提高資金利用率，增強研發及生產部門的靈活性，減少啟動時間和成本，消除交叉污染的風險。
此外，它還顯著降低了液體原料的浪費、勞動力成本以及現場質量和驗證要求。尤其在快速發展的抗體領域中，可實現從研發到生產的快速銜接。本次案例驗證了Endura SUB®系列一次性生物反應器將抗體工藝從500mL放大至3L的可行性，為工藝開發人員提供參考。
方法與結果
使用搭載D2MS系統的Opti-Cell mini系列生物反應器及Endura SUB®3L一次性細胞罐進行CHO-K1抗體表達工藝實驗。實驗工藝參數和補料策略根據該細胞株在CloudReady?500mL優化的結果設置（表1，表2）。其中，空氣以10mL/min（0.07VVM）的通氣速率進行恒通，DO由氧氣的通氣速率級聯控制，pH由二氧化碳（酸）通氣速率級聯控制。在完整的培養周期中，各參數控制均可靠且穩定。
結果與分析
本次實驗中，培養周期內細胞的生長曲線及活率變化曲線如圖1所示。培養過程中細胞前期快速生長，最高細胞密度達1.88×107cells/mL，同時細胞活率維持在95%-100%之間，至第15天結束批次時細胞活率降至82%。葡萄糖及乳酸代謝曲線如圖2所示，在培養過程中葡萄糖快速消耗，乳酸先累積再消耗。
圖1細胞生長曲線及活率變化曲線
圖2葡萄糖及乳酸代謝曲線
抗體表達量是抗體工藝中的關鍵目標參數之一，對于抗體工藝的建立與優化具有重要指導作用。在實驗進行至第8天時，進行蛋白表達量的相關檢測，并記錄表達量（圖3）。第8天至第15天，抗體產量逐漸增加，在第15天時表達量達到2.98g/L，表明在一次性細胞罐Endura SUB®3L中CHO-K1細胞同樣能夠正常完成相關抗體蛋白的合成。
圖3蛋白累計表達量
結論
在本次實驗中，CHO-K1細胞在Endura SUB®3L一次性細胞罐內生長正常且活率維持較好，最終抗體滴度相比500mL工藝（2.40g/L）提升了20%。實驗結果表明，Endura SUB®3L一次性細胞罐能夠在抗體工藝中替代傳統玻璃罐，加速抗體工藝開發流程。