浅谈细胞悬浮培养的优势和应用前景

工业化悬浮细胞培养是建立在规模反应器基础上的、具有特定悬浮体系、能够实现全程自控的管道化、全密闭的细胞培养及抗原生产模式，是当前国内、国外生物制品生产的主流模式和首要选择，是先进生产力的代表。它与传统转瓶工艺相比，具有全方位的、无可比拟的巨大优势，是当下兽用生物制品企业转型升级甚至脱胎换骨的必经之路，是企业获得新生的利器！

随着产品的进一步开发和生产工艺的不断摸索，全悬浮培养模式将覆盖动物疫苗中绝大多数产品的生产，具有非常广阔的应用前景。之所以如此，是由它的巨大优势所决定的。

全悬浮细胞培养与传统转瓶工艺相比，有如下诸方面的显著优势：

1、 质量高度可控

生物反应器悬浮培养的最大优势是通过精确有效的工艺控制在获得较大产量的同时能更好地提升或保证产品质量。

生物反应器培养系统是一个完全密闭的罐-管培养系统，在自动控制下，可以做到全程全自动、无开放的操作，包括从清洗、灭菌、进液、接种、接毒、在线监测、培养条件适时调节与控制，直至到收获培养物的全部过程，都可以全部在自动、密闭的状态下完成。只要各项培养的控制参数设定科学、合理，培养全程都将按预设的目标运行，产品质量就很少受外界或人为因素影响。而传统的转瓶培养则在细胞及病毒培养环节需要多次开放，污染很难控制，若牵涉到收毒时的合瓶，则污染比例会进一步扩大。因为人工操作，质量的瓶间差异也很大，在规模化大生产中质量和污染尤难控制。

2、显著的规模效应

全悬浮细胞不同于传统贴壁细胞的最大特点就是，细胞生长不依赖任何支持物表面，在培养液中呈自由悬浮状态生长，其特点决定了悬浮细胞的培养规模极易放大，只受反应器容积大小的影响而很少受厂房大小的限制。

比如：1个较小的500L或1000L的反应器产能可以与500个或1000个转瓶相匹敌，而500或1000个转瓶在各环节的操作和周转所需要配套的功能区面积总和可能是10倍于悬浮工艺。悬殊之大，可见一斑！因此，悬浮培养具有转瓶难以企及的优势。

3、高效价，高产出

悬浮细胞的反应器培养完全可以达到很高的密度，有些细胞在培养密度接近1700万个/ml左右的情况下，其形态和活率不受明显影响。细胞在高密度的情况下接入病毒，其增殖后病毒含量也很高，在实际生产中有些病毒效价（TCID50/ml）可达到109.0以上。如此高效价的抗原为配制高品质疫苗打下了坚实基础。

4、低劳动强度、低人力成本、高工作效率

反应器培养与转瓶工艺相比，从“清洗、准备、灭菌到细胞培养、病毒接种与收获”的一系列工作，其工作量与工作强度有天壤之别。就如上面的例子，运行一个每日1000个转瓶的生产系统，“清洗、包扎准备、灭菌、周转”最少需要10人；细胞扩增工序最少需要10人；毒液收获最少需要10人；还有液体准备和逐瓶检验等工作，30人的工作团队很难胜任。而反应器培养工艺却可以由6个熟练工人轻松完成。简单一比，优劣自现！

5、显著的成本优势

目前市售的血清价格一般在1.5元/ml左右，低血清悬浮细胞培养基价格普遍在30元/l左右，低血清悬浮培养基按3%加入血清，实际成本约70元/l；转瓶培养基按10%加入血清，实际成本约165元/l左右。在生产实际中，两者的成本比是1：2.5倍。悬浮培养抗原的直接成本仅为转瓶抗原的40%，再加上节约的人工成本，悬浮培养的抗原成本可能仅为转瓶培养抗原的1/3。成本优势，一目了然！

6、便于抗原纯化

在从反应器中收获抗原时，在线连接除细胞碎片的离心或其他过滤、澄清设备可一次性去除细胞碎片。对于活疫苗抗原，可在除细胞碎片后直接用于配苗或在线连接浓缩设备，将抗原浓缩后存放；对于灭活疫苗抗原，将毒液灭活后再进行洗滤或浓缩存放，在配苗前将抗原用PBS按比例稀释，使抗原杂质含量更少、更纯粹。

7、可短时间内迅速组织生产，及时满足供货

由于生物反应器培养系统可在短期内迅速扩大规模，缩短生产周期，所以基本无需过早提前生产，可在用户有购买意向或对市场有相对准确的预判后再在短期内组织生产，不但可避免发生库存积压或供货不足，还可以为客户提供较长效期的疫苗。

比较以上各重点环节，悬浮培养工艺具有广泛而巨大的优势，近几年发展较好的动物疫苗生产企业正在全力进行悬浮工艺转化，大干快上、加快布局，抢占行业制高点。

疫苗产品的竞争，实质上是企业建立在核心技术基础之上的质量之争，谁在未来掌握了生物反应器疫苗生产技术以及生产平台，提高了效力和安全性，生产出优质、高效、均一、稳定的疫苗产品，谁就占领了核心竞争力，谁就将会在下一轮行业发展中掌握市场主动权。

华派生物拥有通过国家GMP验收的细胞毒悬浮培养活疫苗生产线、灭活苗生产线各1条，通过近年来的工艺摸索和实践，目前已有圆环病毒、伪狂犬病毒、猪流行性腹泻病毒等产品采用细胞毒悬浮培养，产品纯净、抗原含量高、品质稳定、免疫效果好，深受广大客户的肯定和信赖。