荷兰Applikon Biosep声学细胞截留系统

随着基因组的进展，需要快速生产不断增加的蛋白质数量。新型蛋白质需求的增长，促进更有效和更可靠的动物细胞培养生产技术的开发。目前，这荷兰Applikon Biosep声学细胞截留系统导致使用更简单和高生产效率的方法快速传播使用。

灌流技术被用于提供：
　·高细胞密度
　·高体积生产率
　·操作成本低

　　搅拌的灌流培养，可以通过分离流出液中的细胞，并将它们保留在反应器中，同时补加新鲜的培养基，来达到高的细胞密度（超过107个细胞/ml）。
　　灌流培养的体积产量几乎可以比批次培养高两个数量级。在某些情况下，产物的浓度可提高到5倍。需要的反应器体积可以显著地降低（100倍）！
　　由于灌流培养能持续几个月，它的经济上的好处显而易见，包括它能减少反应器接种和周转的劳力。采用超声分离的创新技术，可显著地降低制药工业的生产成本。
　　AppliSens的BioSep是*个实现哺乳动物细胞灌流培养可靠和经济的解决方案。
　　BioSep声学分离技术可用于研究、中试和产业化规模。
　　使用BioSep声学分离设备进行灌流培养，典型过程是不断向生物反应器中添加新鲜的培养基，同时将要收集的培养液流经BioSep腔体过滤将细胞截流并返回到反应器中。BioSep腔体能直接放在生物反应器顶盖上。

有几种操作模式可供选择，声频灌流系统一般可用于悬浮的哺乳动物和动物细胞培养，但也可用于贴壁的细胞系，或灌流培养植物细胞。
　　BioSep分离的原理*是基于温和的声频引起的松的细胞积聚，然后再沉淀。与其他的细胞分离技术相比，BioSep内的声频能量网构成一个“虚拟网”，因而是更好的，无接触、无污染、不移动的过滤模式。这个技术可以进行长达数千小时的连续培养，因而大大提高稳态的细胞密度、生产率并获得高的产品质量。

　　BioSep声频过滤器不是设计来超纯化收集培养液中的细胞的。相反，少量的流失率允许控制细胞流失，这样有利于培养细胞活力。
　　BioSep典型的分离效率范围为90-99%。
　　BioSep分离腔安装在生物反应器的顶盖上。细胞悬浮液通过循环泵泵入分离腔。接着培养液被分成收集液和回流液。通过BioSep的流速可由收集泵控制。BioSep内的超声使细胞聚集并维持悬浮细胞静止，而不随收集的培养液流出。沉降的聚集细胞随返流快速回到生物反应器中，并被搅拌分散。
　　传统的细胞截流设备包括过滤器、沉降器和离心设备。不管它们设计如何，过滤表面都易结垢。沉降室和离心设备仅仅靠细胞和培养液密度差异进行分离。
　　现在用于生产抗体的主要生产设备是搅拌槽反应器。象搅拌槽反应器一样均一的系统是目前能够达到最大的单位反应器体积，具有最高的单位生产能力。这个生产能力可以通过使用细胞截流设备显著提高。
　　对细胞浓度高达2×10⁷个细胞/ml的反应器。BioSep对收集培养液中细胞的去除率在90%-99%之间。
　　BioSep系统（10L，50，200L）的分离效率通过调节输入谐振器的声频能量，BioSep和收集泵的运行/停止循环时间比率来控制。

声频灌流培养优势（与批次培养相比）
　·提高培养基的使用效率（例如，生长培养基低血清浓度），可达5倍以上的效率。捕获和循环的细胞利用营养仅维持它们的代谢和产物的生物合成
　·10-20倍以上活细胞浓度
　·每天每个反应器体积抗体的产量比批次培养高10-100倍以上（高体积生产率）
　·由于稳态条件下，更易在线控制
　·减少产物暴露在蛋白酶条件下的时间
　·收集液中抗体浓度提高了2-5倍（与批次培养相比）
　·分泌产物的下游处理减少到一步

由于高的声频对照，活细胞被截留在声频过滤器的效率比死细胞和细胞碎片要高得多。这导致非活细胞具有明显更高的逃逸率，从而限制死细胞在反应器中积累。这个效果对灌流有利：它选择性截流生产细胞，从反应器中去除无生产能力的死细胞。
◆BioSep的特点：
　·超声谐振场细胞过滤
　·连续操作
　·低剪切力的环境
　·简单的设计
　·紧凑的可在灭菌锅灭菌的设备
　·紧凑的在位灭菌设备
　·可放大的系统
◆Biosep的优点：
　·无物理过滤器表面结污
　·无机械部件失效
　·小的截流体积
　·快的周转时间
　·提高效率
　·宽的流速范围
　·高细胞活力
　·*的培养环境
　·易于安装
　·易于自动化
　·减少劳力
　·CIP

◆BioSep的型号：
目前BioSep具有10L（灌流速度为1-10L/天），50L（灌流速度为5-50L/天），200L（灌流速度为20-200L/天），1000L（灌流速度可达1000L/天）几个型号。

●灌流设置所需的泵和其他硬件（除BioSep腔体和控制器外）
收获(集)泵是一个变速泵。在停止期间， BioSep控制器（远程）控制泵停止，加速集聚细胞沉积。这意味着收集流停止几秒，流体停留在分离腔内。几秒的停留时间会影响一点整个收获液的流速。这个泵可通过在BioSep控制器和泵之间连接一个线缆来直接控制。
对黏附细胞培养和太大的聚集体，建议选配具有满速反转（Z288010020）的变速泵。在停止时间，这个泵能以最大的泵速使收获液反向流动。贴壁细胞能粘在声学分离腔的玻璃上。通过停止期间全速的反流（3秒），这些细胞得到小的推力而回到生物反应器。每隔10分钟的反流导致更少的细胞贴在BioSep腔内。
除收集(获)泵外，还需循环泵、补加新鲜培养基的泵、管道及接口等。