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荷蘭Applikon Biosep聲學細胞截留系統(tǒng)

隨著基因組的進展,，需要快速生產不斷增加的蛋白質數量。新型蛋白質需求的增長,，促進更有效和更可靠的動物細胞培養(yǎng)生產技術的開發(fā),。目前，這荷蘭Applikon Biosep聲學細胞截留系統(tǒng)導致使用更簡單和高生產效率的方法快速傳播使用,。

灌流技術被用于提供：
　·高細胞密度
　·高體積生產率
　·操作成本低

　　攪拌的灌流培養(yǎng),，可以通過分離流出液中的細胞,，并將它們保留在反應器中，同時補加新鮮的培養(yǎng)基,，來達到高的細胞密度（超過107個細胞/ml）,。
　　灌流培養(yǎng)的體積產量幾乎可以比批次培養(yǎng)高兩個數量級。在某些情況下,，產物的濃度可提高到5倍,。需要的反應器體積可以顯著地降低（100倍）！
　　由于灌流培養(yǎng)能持續(xù)幾個月,，它的經濟上的好處顯而易見,，包括它能減少反應器接種和周轉的勞力。采用超聲分離的創(chuàng)新技術,，可顯著地降低制藥工業(yè)的生產成本,。
　　AppliSens的BioSep是*個實現哺乳動物細胞灌流培養(yǎng)可靠和經濟的解決方案。
　　BioSep聲學分離技術可用于研究,、中試和產業(yè)化規(guī)模,。
　　使用BioSep聲學分離設備進行灌流培養(yǎng)，典型過程是不斷向生物反應器中添加新鮮的培養(yǎng)基,，同時將要收集的培養(yǎng)液流經BioSep腔體過濾將細胞截流并返回到反應器中,。BioSep腔體能直接放在生物反應器頂蓋上。

有幾種操作模式可供選擇,，聲頻灌流系統(tǒng)一般可用于懸浮的哺乳動物和動物細胞培養(yǎng),，但也可用于貼壁的細胞系，或灌流培養(yǎng)植物細胞,。
　　BioSep分離的原理*是基于溫和的聲頻引起的松的細胞積聚,，然后再沉淀。與其他的細胞分離技術相比,，BioSep內的聲頻能量網構成一個“虛擬網”,，因而是更好的，無接觸,、無污染,、不移動的過濾模式。這個技術可以進行長達數千小時的連續(xù)培養(yǎng),，因而大大提高穩(wěn)態(tài)的細胞密度,、生產率并獲得高的產品質量。

　　BioSep聲頻過濾器不是設計來超純化收集培養(yǎng)液中的細胞的,。相反,，少量的流失率允許控制細胞流失，這樣有利于培養(yǎng)細胞活力,。
　　BioSep典型的分離效率范圍為90-99%,。
　　BioSep分離腔安裝在生物反應器的頂蓋上,。細胞懸浮液通過循環(huán)泵泵入分離腔,。接著培養(yǎng)液被分成收集液和回流液,。通過BioSep的流速可由收集泵控制。BioSep內的超聲使細胞聚集并維持懸浮細胞靜止,，而不隨收集的培養(yǎng)液流出,。沉降的聚集細胞隨返流快速回到生物反應器中，并被攪拌分散,。
　　傳統(tǒng)的細胞截流設備包括過濾器,、沉降器和離心設備。不管它們設計如何,，過濾表面都易結垢,。沉降室和離心設備僅僅靠細胞和培養(yǎng)液密度差異進行分離。
　　現在用于生產抗體的主要生產設備是攪拌槽反應器,。象攪拌槽反應器一樣均一的系統(tǒng)是目前能夠達到最大的單位反應器體積,，具有最高的單位生產能力。這個生產能力可以通過使用細胞截流設備顯著提高,。
　　對細胞濃度高達2×10⁷個細胞/ml的反應器,。BioSep對收集培養(yǎng)液中細胞的去除率在90%-99%之間。
　　BioSep系統(tǒng)（10L,，50,，200L）的分離效率通過調節(jié)輸入諧振器的聲頻能量，BioSep和收集泵的運行/停止循環(huán)時間比率來控制,。

聲頻灌流培養(yǎng)優(yōu)勢（與批次培養(yǎng)相比）
　·提高培養(yǎng)基的使用效率（例如,，生長培養(yǎng)基低血清濃度），可達5倍以上的效率,。捕獲和循環(huán)的細胞利用營養(yǎng)僅維持它們的代謝和產物的生物合成
　·10-20倍以上活細胞濃度
　·每天每個反應器體積抗體的產量比批次培養(yǎng)高10-100倍以上（高體積生產率）
　·由于穩(wěn)態(tài)條件下,，更易在線控制
　·減少產物暴露在蛋白酶條件下的時間
　·收集液中抗體濃度提高了2-5倍（與批次培養(yǎng)相比）
　·分泌產物的下游處理減少到一步

由于高的聲頻對照，活細胞被截留在聲頻過濾器的效率比死細胞和細胞碎片要高得多,。這導致非活細胞具有明顯更高的逃逸率,，從而限制死細胞在反應器中積累。這個效果對灌流有利：它選擇性截流生產細胞,，從反應器中去除無生產能力的死細胞,。
◆BioSep的特點：
　·超聲諧振場細胞過濾
　·連續(xù)操作
　·低剪切力的環(huán)境
　·簡單的設計
　·緊湊的可在滅菌鍋滅菌的設備
　·緊湊的在位滅菌設備
　·可放大的系統(tǒng)
◆Biosep的優(yōu)點：
　·無物理過濾器表面結污
　·無機械部件失效
　·小的截流體積
　·快的周轉時間
　·提高效率
　·寬的流速范圍
　·高細胞活力
　·*的培養(yǎng)環(huán)境
　·易于安裝
　·易于自動化
　·減少勞力
　·CIP

◆BioSep的型號：
目前BioSep具有10L（灌流速度為1-10L/天），50L（灌流速度為5-50L/天）,，200L（灌流速度為20-200L/天）,，1000L（灌流速度可達1000L/天）幾個型號。

●灌流設置所需的泵和其他硬件（除BioSep腔體和控制器外）
收獲(集)泵是一個變速泵,。在停止期間,， BioSep控制器（遠程）控制泵停止,，加速集聚細胞沉積。這意味著收集流停止幾秒,，流體停留在分離腔內,。幾秒的停留時間會影響一點整個收獲液的流速。這個泵可通過在BioSep控制器和泵之間連接一個線纜來直接控制,。
對黏附細胞培養(yǎng)和太大的聚集體,，建議選配具有滿速反轉（Z288010020）的變速泵。在停止時間,，這個泵能以最大的泵速使收獲液反向流動,。貼壁細胞能粘在聲學分離腔的玻璃上。通過停止期間全速的反流（3秒）,，這些細胞得到小的推力而回到生物反應器,。每隔10分鐘的反流導致更少的細胞貼在BioSep腔內。
除收集(獲)泵外,，還需循環(huán)泵,、補加新鮮培養(yǎng)基的泵、管道及接口等,。