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樂分享 | 淺析動物細胞培養(yǎng)工藝的影響因素

來源:上海樂純生物技術(shù)股份有限公司   2023年07月07日 09:21  
  隨著抗體藥物領(lǐng)域的高速發(fā)展,動物細胞培養(yǎng)工藝也在不斷更新和優(yōu)化,培養(yǎng)規(guī)模更是從早期的百升級別擴大到萬升級別。
 
  然動物細胞培養(yǎng)工藝開發(fā)過程中存在的不確定因素較多,這些因素皆會對最終的抗體表達量產(chǎn)生一定程度的影響。

 

 
  因此基于QbD在上游細胞培養(yǎng)工藝開發(fā)過程進行科學(xué)的風(fēng)險評估、風(fēng)險分析、風(fēng)險評價來確定風(fēng)險的重要程度極為重要,用以最終保證細胞培養(yǎng)過程中的穩(wěn)健性。
 
  今天我們將帶大家簡單了解一下如何基于QbD理念進行上游動物細胞培養(yǎng)工藝開發(fā)的風(fēng)險評估、風(fēng)險分析、風(fēng)險評價,并基于培養(yǎng)工藝參數(shù)優(yōu)化進行分享。
 
  常見的風(fēng)險評估工具有:
 
  (1)風(fēng)險管理的基本輔助性方法:如魚骨圖和工藝流程圖等
 
  (2)故障書分析
 
  (3)預(yù)先危害分析
 
  (4)失效模式與效應(yīng)分析等
 
  采用合適的風(fēng)險評估工具結(jié)合試驗研究確定關(guān)鍵變量,降低或消除風(fēng)險,這對建立合適的控制策略起著重要的作用。
 
  而在動物細胞培養(yǎng)工藝開發(fā)過程中,影響因素主要包括兩個方面:
 
  第一個是培養(yǎng)基的開發(fā)。
 
  第二個是培養(yǎng)工藝參數(shù)的優(yōu)化。
 

 
  本次主要以培養(yǎng)工藝參數(shù)的優(yōu)化進行分享,動物細胞培養(yǎng)至反應(yīng)器主要包括5個步驟:
 
  1.細胞復(fù)蘇
 
  2.搖瓶擴增
 
  3.反應(yīng)物的多級擴增
 
  4.反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng)
 
  5.下罐收獲
 
  在以上5個步驟中可能影響工藝屬性和產(chǎn)品質(zhì)量屬性的工藝參數(shù)可參照如下魚骨圖進行標識:

 

 
  而后可基于對流加工藝培養(yǎng)步驟進行初步風(fēng)險分析:
 
01&02
 
  細胞復(fù)蘇及搖瓶擴增:依照歷史項目的開發(fā)經(jīng)驗和平臺知識,搖瓶或波浪式培養(yǎng)的種子擴增,細胞比生長速率和倍增時間都比較穩(wěn)定,且培養(yǎng)使用的搖床和搖擺系統(tǒng)控制簡單,可控性良好,對細胞培養(yǎng)的影響較小,風(fēng)險評估屬于低風(fēng)險。
 
03
 
  反應(yīng)器的多級擴增:平臺流程相對成熟,細胞擴展在不同規(guī)模反應(yīng)器上的工藝表現(xiàn)穩(wěn)定,培養(yǎng)結(jié)果重現(xiàn)性好。雖然該階段細胞培養(yǎng)參數(shù)控制對細胞生長速率等有一定影響,但由于培養(yǎng)周期短,被歸為對最終的抗體濃度和關(guān)鍵質(zhì)量屬性影響低,風(fēng)險評估屬低風(fēng)險。
 
  樂純生物L(fēng)ePhinix®?一次性生物反應(yīng)器具有良好的擴展性,可滿足中試到商業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模,可實現(xiàn)線性放大。
 
04
 
  反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng):該階段屬于商業(yè)化生產(chǎn)階段,細胞培養(yǎng)的控制參數(shù),補料培養(yǎng)基的濃度、補料時間等均對抗體產(chǎn)量及質(zhì)量屬性影響較大,評估屬于高風(fēng)險。
 
05
 
  下罐收獲:該階段主要連接后期純化階段,整個過程的對接對抗體產(chǎn)量無影響,過程可控,風(fēng)險評估屬于低風(fēng)險。
 
  再來了解一下:細胞培養(yǎng)工藝參數(shù)對工藝屬性和質(zhì)量屬性的影響。

 

 
  通過細胞培養(yǎng)過程步驟的風(fēng)險分析、工藝參數(shù)和屬性評分、工藝參數(shù)對工藝屬性和質(zhì)量屬性的影響等綜合分析可對培養(yǎng)周期、流加策略、接種密度、培養(yǎng)溫度和pH等工藝參數(shù)進行更進一步的優(yōu)化,從而得到較優(yōu)的工藝參數(shù)。
 
  樂純生物LePhinix®?一次性生物反應(yīng)器在通氣策略、pH、DO、蠕動泵及耗材(搭配:LeKrius®?一次性生物反應(yīng)袋)方面皆具有靈活性,可滿足用戶的定制化需求,助力工藝參數(shù)優(yōu)化。

LePhinix®?一次性生物反應(yīng)器
從50L可線性放大到2000L

 
  經(jīng)多方實際測試,LePhinix®?一次性生物反應(yīng)器,可廣泛應(yīng)用于抗體、細胞治療/基因治療、疫苗領(lǐng)域;適用于細胞批次培養(yǎng)(Batch)、批次流加(Fed-batch)、灌流(Perfusion)等上游工藝;可支持懸浮培養(yǎng)(293F、CHO)、貼壁培養(yǎng)(293T、Vero、MSC間充質(zhì)干細胞)等工藝類型。
 
  并能確保細胞在LeKrius®?一次性生物反應(yīng)袋中進行培養(yǎng),可以達到高水平的細胞密度和活率,保障目標產(chǎn)物的滴度和培養(yǎng)批次之間的一致性。
 
  以下為樂純生物L(fēng)ePhinix®?一次性生物反應(yīng)器與某進口品牌一次性生物反應(yīng)器在CHO K1細胞培養(yǎng)中截取的部分數(shù)據(jù)對比圖。

細胞密度(*106 cells/mL)

細胞活率(%)

細胞乳酸濃度(g/L)

pH監(jiān)測

 
  目前樂純生物業(yè)務(wù)范圍覆蓋細胞培養(yǎng)、過濾純化、一次性使用系統(tǒng)三大系列,是中國生物制藥上游耗材及解決方案頭部服務(wù)商。針對上游工藝應(yīng)用的復(fù)雜性和需求的多樣性,樂純生物經(jīng)驗豐富的技術(shù)支持團隊,可對一次性生物反應(yīng)器的售前和售后等環(huán)節(jié)能提供專業(yè)的支持和服務(wù),也能夠針對不同工藝需求,提供上游工藝開發(fā)、轉(zhuǎn)移、驗證、變更和法規(guī)咨詢等方面的解決方案。
 
  如有更多細胞培養(yǎng)相關(guān)問題,歡迎隨時聯(lián)系,我們將竭誠為您答疑解惑,提供技術(shù)支持。
 

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