案例应用丨固定床生产外泌体从1平米到20平米生产工艺放大研究

目前临床研究中的外泌体主要来源于细胞培养上清。传统的贴壁培养方式，如方瓶、细胞工厂或转瓶，存在占地面积大、操作耗时长、批间差异大、染菌风险高、外泌体产量低等问题，限制了大规模外泌体生产和工艺放大的实现。

同腾新创自主研发了一款CEL-G^® Culture Ad60系列固定床生物反应器，适用于大规模细胞培养、cGMP级病毒生产及外泌体收获，独特的瀑布流技术为细胞生长提供低剪切力的3D培养环境。CEL-G^® Culture Ad60系列固定床生物反应器单台设备主机可以匹配1-2㎡、20㎡、60㎡细胞生长面积的不同规格罐体，CEL-G^® Culture Ad600系列固定床生物反应器 适配300-600㎡细胞生长面积的不同规格罐体。因此，CEL-G^® Culture Ad60和CEL-G^® Culture Ad600系列固定床生物反应器涵盖了从工艺开发、中试临床到规模商业化的全流程（图2）。

图3. CEL-G^® Culture Ad60 BT-2（左）和 BT-20（右）系列固定床反应器

我们在工艺放大研究过程中对细胞密度，细胞代谢以及外泌体颗粒数进行检测，实验结果表明，从1㎡到20㎡固定床不仅可以实现细胞生长的等速放大，且20㎡固定床中的细胞代谢水平比1㎡固定床更稳定（图4），同时20㎡固定床培养的细胞上清中外泌体颗粒浓度也与1㎡固定床的水平相当（图5）。

图4. HEK293T细胞1㎡和20㎡固定床实验数据

图5. 1㎡和20㎡固定床培养HEK293T细胞，培养上清中NTA检测外泌体颗粒浓度

CEL-G^® Culture Ad60系列固定床生物反应器为外泌体生产提供了更加稳定、高效和快捷的生产平台，从而实现了外泌体低成本、高效率的快速生产。另外，我们已证实采用CEL-G^® Culture Ad60系列固定床生物反应器培养MSC、Vero、MDCK等细胞时，采用同一台主机均可以实现由1㎡扩大到20㎡总生长表面积，这相当于16层细胞工厂扩大到320层细胞工厂规模，因此固定床反应器可大大减少对人力、物力和空间的要求。由此可见，细胞的增长和产量的一致性似乎也将延续至CEL-G^® Culture Ad60 60㎡和CEL-G^® Culture Ad600 300-600㎡的固定床生物反应器。