-
新闻
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
发布日期：2024-08-15
外泌体（Exosomes）是活细胞在正常或病理条件下释放的一类细胞外囊泡，直径范围为30-150 nm，它身材娇小，仅相当于人类头发直径的百万分之一，存在于血液，尿液，唾液，母乳和细胞培养基等生物体液中（图1）。近年来，外泌体相关研究持续升温，至今已经发现外泌体可以携带着4563种蛋白质，1639种mRNA和764种mRNAs，194种脂类和反映细胞起源类型的代谢产物，可谓是应用前景一片光明。外泌体已在医学领域展现出广泛的应用潜力，随着技术的不断进步，外泌体的功能将在更多领域中得到广泛运用[1]。
图1. 外泌体的形成和携带物质[2]
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2. CEL-G® Culture Ad60和Ad600系列固定床生物反应器主要参数
在之前的研究中，我们展示了使用CEL-G® Culture Ad60系列 2㎡固定床生物反应器培养MSC、HEK293T、VERO、MDCK、MRC-5等细胞实现优秀的细胞扩增效果。在本研究中，我们使用CEL-G® Culture Ad60系列 BT-2罐体的1㎡固定床和BT-20罐体的20㎡固定床生物反应器证明工艺的可放大性（图3）。HEK293T细胞被广泛应用于基因和细胞治疗领域，HEK293T可作为工程化外泌体、逆转录病毒、慢病毒、腺病毒、腺相关病毒的宿主细胞[3-4]，因此我们选择HEK293T细胞在CEL-G® Culture Ad60系列固定床生物反应器进行1㎡到20㎡生产外泌体的工艺放大研究。
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。
- 021-50826962
- sales@ttbiotech.com
-
江苏省苏州市太仓市昭溪路90号