細胞微載體培養的原理
微載體培養是目前公認的最有發展前途的一種動物細胞大規模培養技術,其兼具懸浮培養和貼壁培養的優點,放大容易。微載體培養是目前公認的最有發展前景的一種動物細胞大規模培養技術,其兼具懸浮培養和貼壁培養的優點,放大容易。
藍曉科技的微載體廣泛應用在疫苗、單抗、基因治療病毒載體等生物制品的大規模生產中,藍曉科技自主研發的Seplife LX-MC-dex1細胞培養微載體在Vero細胞、CHO細胞、293T細胞及MDCK細胞等已廣泛用于生物制品的大規模生產中,細胞可貼附微球 2D 表面生長,1g的Seplife LX-MC-dex1微載體提供 4400 cm2的表面積給細胞貼附。
Seplife LX-MC-dex1技術參數
細胞生長曲線
Vero細胞在兩家不同批次微載體的培養基中,24h至96h細胞生長曲線如圖1所示。
圖1:藍曉科技細胞培養微載體和進口微載體用于Vero細胞培養生長曲線
細胞生長情況觀察
圖2:藍曉科技細胞培養微載體用于Vore細胞培養細胞生長情況觀察
Seplife LX-MC-dex1微載體的應用領域非常廣泛,基于微載體生產的疫苗除了新冠以外,還包括脊髓灰質炎、風疹、狂犬病、流感、日本腦炎(乙型腦炎)、呼吸道合胞病毒(RSV)和口蹄疫(FMD)疫苗等。與其他細胞培養工藝相比,微載體培養工藝可以提高產量,降低成本,并減少污染。
細胞微載體使用方法
1、微載體預處理
首先,干燥的微載體在無 Ca2+ 和 Mg2+ 的磷酸緩沖液(PBS pH=7.4,每克微載體加50-100ml)中在室溫下浸泡膨脹至少 3 小時。然后,棄去上清液,用新配制的無 Ca2+ 、Mg2+ 的PBS(pH=7.4,每克微載體加30-50ml)洗滌微載體數分鐘。接著,棄去 PBS,換上新的無 Ca2+ 、Mg2+ 的 PBS(pH=7.4,每克微載體加 30-50ml)。之后,微載體溶液用高壓滅菌法滅菌(115℃,15min,15psi)。微載體Seplife LX-MC-dex1 非常穩定,可以反復(至少5次)長時間 (130°C,12h,27psi)進行高壓滅菌而不影響其性能。滅菌結束后使用前,加入培養基潤洗置換(20-50ml/g),之后加入 10%血清或無血清培養基放置過夜。
2、微載體培養
準備好消化好的細胞,連同之前準備好的微載體一起加入方瓶或反應器中(微載體加量 1-5g/L),在一定條件下開始培養,4 小時后觀察細胞貼附情況。如果細胞貼附良好,繼續跟蹤培養,觀察細胞生長情況。
3、微載體培養操作要點
(1)培養初期:
保證培養基與微球體處于穩定的 pH 與溫度水平,接種細胞(對數生長期, 而非穩定期)至終體積 1/3 的培養液中,以增加細胞與微載體接觸的機會。常使用 2-3g/L 的微載體含量,更高的微載體濃度需要控制環境或經常換液。由于動物細胞無細胞壁,對剪切力敏感,因而無法靠提高攪拌轉速來增加接觸概率。通常的操作方式是:在貼壁期采用低攪拌轉速,時攪時停;數小時后,待細胞附著于微載體表面時, 維持設定的低轉速,進入培養階段。微載體培養的攪拌非常慢,最大速度 75r/min。
(2)貼壁階段(3-8d)后,緩慢加入培養液至工作體積,并且增加攪拌速度保證完全均質 混合。
(3)培養維持期:進行細胞計數(胞核計數)、葡萄糖測定及細胞形態鏡檢。隨著細胞增 殖,微球變得越來越重,需增加攪拌速率。經過 3d 左右,培養液開始呈酸性,需換液。具體方 法:停止攪拌,讓微珠沉淀 5min,棄掉適宜體積的培養液,緩慢加入新鮮培養液(37℃),重 新開始攪拌。
(4)收獲細胞:首先,排干培養液,至少用緩沖液漂洗 1 遍;然后,加入相應的酶,快速 攪拌(75-125r/min)20-30min;最后,解離收集細胞及其產品。
(5)微載體培養的放大:可以通過增加微載體的含量或培養體積進行放大。使用異倍體或 原代細胞培養生產疫苗、干擾素,已被放大至 4000L 以上。