灌流培養(yǎng)是指通過不斷添加新鮮培養(yǎng)基來滿足細胞生長代謝對營養(yǎng)物質的需要,，同時移除含有代謝產物的舊培養(yǎng)基以減少代謝產物對細胞生長的影響,，從而維持理想的細胞生長環(huán)境。與傳統(tǒng)的批次培養(yǎng),、補料批次培養(yǎng)工藝相比,，灌流培養(yǎng)工藝可以提高細胞密度及活率，延長細胞的培養(yǎng)時間,，獲得更高的產量,。對于性質不穩(wěn)定的產品，灌流培養(yǎng)可以及時收獲產物,，更展現(xiàn)出其優(yōu)勢,。

灌流培養(yǎng)技術雖然早在上世紀80年代就已出現(xiàn)，但由于工藝比較復雜,，細胞截留方法的限制以及灌流培養(yǎng)基不完善,，灌流工藝并未得到廣泛應用。目前補料批次培養(yǎng)工藝仍是主流,，但隨著競爭的日益激烈,，傳統(tǒng)的培養(yǎng)工藝已經漸漸無法滿足生產的要求，為了降低成本以及操作規(guī)模,，提高設備的產量以及利用率,，灌流培養(yǎng)正在逐漸吸引人們的目光。

灌流培養(yǎng)沒有大量應用的其中一個重要原因就是細胞截留方法的限制,。目前的細胞截留裝置主要是基于過濾,、重力沉降、超聲、離心等原理設計的,。雖然隨著灌流培養(yǎng)技術的發(fā)展,，細胞截留設備也同樣經歷著不斷的改變與創(chuàng)新，但考慮到截留效率,、可放大性等因素,，可選的細胞截留裝置仍不多。

膜過濾技術基本是目前可以選擇的方式,，但膜過濾技術有很多缺點,，諸如：細胞截留過程中會產生剪切力影響細胞活性、隨著培養(yǎng)時長延長會出現(xiàn)膜污染堵塞現(xiàn)象等,。對于大規(guī)模的灌流培養(yǎng),，使用過濾方法截留細胞，通常需要額外準備備用的過濾截留膜柱,，以防止膜堵塞而造成灌流培養(yǎng)無法繼續(xù)進行,。使用過濾截留細胞做灌流培養(yǎng)經常會被這些問題困擾，簡直不勝其煩,。但現(xiàn)在我們有了一種新的選擇：聲學細胞截留裝置,，它沒有剪切力和膜堵塞問題，從實驗室規(guī)模到生產規(guī)模均可使用,。

聲學細胞截留裝置的原理是：在截留腔內通過超聲波疊加形成駐波,，駐波把細胞聚集成松散的細胞團塊，團塊在重力作用下快速沉降與上清分離,，然后上清被抽走,，松散的細胞團塊重新輸回到反應器打散繼續(xù)培養(yǎng)。因為是基于駐波和重力沉降的原理,，整個過程中不用膜系統(tǒng),，所以沒有剪切力和膜污染堵塞的問題。另外,，細胞截留的諧振腔是可以進行濕熱滅菌或SIP滅菌重復使用,，在一定程度上攤平前期投入成本。

細胞在駐波中聚集成條帶,，在重力作用下快速沉降

雖然聲學細胞沉降裝置有很多優(yōu)點,，但因為之前的設備截留效率低的問題，其僅限于實驗室規(guī)模使用,。不過,，最近由生物反應器生產商Applikon推出了灌流速率可達上千升每天的聲學細胞截留裝置Applikon BioSep，它實現(xiàn)了在大規(guī)模灌流培養(yǎng)中使用聲學細胞截留裝置,。當前已經有少數企業(yè)在生產中使用Applikon BioSep,。

不同規(guī)格BioSep圖片

Applikon BioSep系統(tǒng)有1L/天、10 L/天、50 L/天,、200 L/天和 1000 L/天型號可供選擇,，能夠兼容任何品牌的生物反應器。其中,，50 L/天和200 L/天及以上的型號，可提供cGMP規(guī)范所需的驗證文檔和服務,。

不同規(guī)格BioSep參數

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