生物反應器懸浮培養技術簡介
生物反應器的概念：生物反應器是利用生物體所具有的生物功能，在體外或體內通過生化反應或生物自身的代謝獲得目標產物的裝置系統、細胞、組織器官等等。專為動物細胞培養用的反應器，稱為動物細胞培養用生物反應器。
動物細胞培養用生物反應器種類繁多，可按照細胞培養方式、反應器操作模式、反應器幾何特征等劃分為不同的種類。較常用的反應器有：攪拌式生物反應器、氣升式生物反應器、固定和流化床生物反應器；通常用的細胞培養方式有微載體培養和全懸浮培養；通常用的操作模式分為批次培養、流加培養和灌注培養。
各種培養方式各有利弊，基于大規模生產的實際需要，攪拌式生物反應器由于其應用范圍廣、操作控制簡單、規模放大容易等特點，在工業生產中得到了廣泛的應用�；诔杀竞拖掠翁幚砉に嚳紤]，以培養病毒為目的反應器多采用批次培養，以生產表達藥物為目的的反應器多采用流加或灌流培養方式。
病毒疫苗生產中生物反應器與轉配培養的比較。優點：工業化，產量大；連續密閉式培養，污染率低，生物安全容易控制；細胞密度大，病毒含量可提高3-10倍；自動化程度高，節省人力降低生產成本； 缺點：前期投資大；技術要求苛刻，需要強大的研究力量支撐；人員培訓復雜，人員素質要求高，一旦操作失誤，損失巨大。生物反應器懸浮培養技術以其規�；�、自動化無與倫比的優勢必將引領未來疫苗生產方式。
目前各企業轉瓶培養生產的滅活疫苗普遍存在產品質量不穩定的現象，接種疫苗后的有時會出現一些不良反應，疫苗常見反應類型主要表現有以下三種：
1、輕微反應，免疫接種后個別動物會出現注射部位輕微腫脹、暫時性減食和精神沉郁等輕微的局部或全身反應，一般2～3天可自行消退；
2、嚴重反應，在反應程度和發生動物數量上超過輕微反應的比例；
3、合并癥，包括超敏感（過敏休克、變態反應等）和誘發潛伏期感染中的其他疫病。超敏感動物往往表現為在注射進行中或注射后幾秒鐘、數分鐘內突然發生昏厥，或過敏性休克，患畜倒地，口吐白沫，大小便失禁，喪失知覺等，數分鐘內自然康復或死亡。 究其原因這主要與轉瓶生產工藝的不穩定因素多有關。
當前國內滅活疫苗的生產主要采用傳統工藝轉瓶培養單層細胞繁殖病毒來獲得抗原制備而成的，傳統轉瓶培養工藝由于生產規模大，自動化程度低，培養條件不易控制，易污染，批間差比較大等原因，導致最終的成品疫苗質量不穩定甚至產生不良反應的現象。具體表現在細胞、病毒培養需上千個血清瓶生產，血清瓶的清洗、運輸、滅菌、使用均需要大量的手工操作，細胞在傳代、接毒過程中還需多次多點開放，極易造成污染，污染培養物混入抗原液中，就可能因細菌內毒素引起疫苗的副反應。同時，在細胞和病毒培養期間，無法控制、調整轉瓶內營養液的培養條件，因此細胞和病毒的產出率低，需要后期投入大量設備和人力進行純化濃縮，雖然高倍濃縮有效提高了抗原含量，但也濃縮了雜蛋白等有害物質，大量完整病毒粒子遭到破壞，在效價提高的同時加大了抗原的損失，使產品質量的穩定性和均一性也很難控制。
應用生物反應器懸浮培養技術在規�；a、提高單位產量、細胞的高密度培養、高密度表達、簡化生產工藝、降低生產成本和保證大規模生產的產品質量等方面，表現出良好的應用價值，并且在國外的生物制藥行業普遍應用。
懸浮培養技術可以實現數1000-5000升病毒抗原的批生產，可實現從培養基的配制到細胞的連續培養再到病毒的培養以及滅活甚至到成品疫苗的乳化配制分裝，均能實現在密閉的反應釜和管道系統內進行，整個過程可實現自動控制，包括在線自動清洗和消毒均能實現一鍵式操作，自動檢測清洗效果和滅菌溫度時間，保證各工序技術參數的可控性。
懸浮培養的優勢主要表現在可提高生產能力，改善培養控制條件，降低污染風險和生物安全風險，實現產品的均一穩定等。
細胞懸浮培養工藝從設備的清洗消毒和培養基的滅菌以及整個培養過程中的物料流轉、溫度控制、pH、容氧等調節，完全在密閉的系統內自動進行，自動化控制系統對培養要求的環境條件自動調節，保證培養環境溫度、pH、容氧等條件一直處于細胞分裂所需的最佳狀態，細胞在懸浮的的狀態下也不受空間條件的限制，代謝產物對細胞生產的負面影響降到了最低，這樣細胞的密度就會大大提高，另外懸浮培養過程不使用胰蛋白酶等消化液進行消化，這樣也能降低消化液對細胞的損傷，提高了細胞的活力；
轉瓶培養工藝生產口蹄疫疫苗工藝復雜，每批疫苗需要成千甚至上萬個血清瓶培養細胞和病毒，多為手工操作，生產周期長，占地面積大、人員數量多，效率低。手工操作的隨意性使技術參數難以精確控制，質量不穩定也就在所難免。大量的手工操作容易污染細胞，這不僅影響細胞和病毒的合格率，而且因污染產生的細菌內毒素也增加了疫苗的毒副作用。同時由于細胞在轉瓶條件下只能貼壁生長，當細胞鋪滿瓶壁后，細胞就停止分裂，各種代謝產物增多，培養環境pH明顯降低，要想進一步分裂，必須將細胞從瓶壁上消化下來并分散開，再加入新鮮的培養基繼續培養，在消化的過程中，消化液對細胞壁會造成一定的損傷。細胞代謝產物的毒副作用，培養環境pH等條件的改變，消化液的副作用等都不同程度影響著細胞的活力。在后期的病毒培養過程中，細胞密度和活力偏低在接種病毒后繁殖的病毒數量自然降低，病毒培養過程中環境pH的降低，各種代謝產物增多以及周轉過程環境溫度、時間等因素的影響都會使病毒的效價降低，有效抗原受到損失。
鄭州愛科生物科技有限公司可提供的技術服務
1、提供全懸浮BHK21、MDCK、Vero-E6細胞、培養設備，生長時間72小時，傳代比例不低于1:5，建立實驗室懸浮培養傳代培養平臺，完成種子批凍存；
2、提供具有工業化應用價值的培養基品種，每毫升抗原生產成本折合2-4分人民幣；
3、實驗室30升生物反應器細胞懸浮培養技術；
4、30-3000升生物反應器工業化放大生產技術；
5、口蹄疫、狂犬病、禽流感等病毒工業化培養技術；
6、生物反應器細胞高密度培養后抗原純化、滅活、乳化等下游技術；
7、最合理的生物反應器生產車間的規劃和配套設施設計；
8、工業化3000升生物反應器設計制造技術，保證工業放大成功。
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