SKC900一次性反应器用于CHO-S细胞中试培养-武汉赛科成科技有限公司

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SKC900一次性反应器用于CHO-S细胞中试培养

发布日期：2025.03.28

赛科成SKC900一次性搅拌式生物反应器，兼顾传统搅拌式生物反应器优良的混合搅拌效果与一次性产品的特点，在疫苗、重组蛋白、单抗、干细胞、外泌体等生物制品和新型疗法的上游制备中均有广泛应用。

概述 :

与传统不锈钢反应器相比，一次性生物反应器在批次结束后不需要进行CIP、SIP、取样及补料前后无需对取样阀进行灭菌，也无需等待各管路灭菌降温后再进行操作，节约了操作时间，也节约了工艺介质，过程中的取样及流加操作均通过接管机进行无菌连接，过程操作更简洁方便，相对不锈钢反应器而言，所需备品备件种类少，批次结束后只需更换整个细胞培养袋，没有复杂的管路，更利于问题排查，无清洁验证、SIP验证，节约了工时。

本文使用200L SKC900一次性搅拌式生物反应器进行CHO-S细胞的中试培养，通过设定参数提供稳定可控的培养环境，并在培养过程中对pH、DO进行实时监测，并通过取样对培养上清中的成分、活细胞密度、细胞活率等进行离线分析。

SKC900一次性反应器用于CHO-S细胞培养-配图1.png

材料与方法:

设备：

使用200L SKC900一次性搅拌式生物反应器进行细胞培养。实验中所需要的溶液，在赛科成SKC400配液系统中进行制备。使用无菌接管机、封管机对液体管路进行无菌连接与断开。使用生化分析仪检测培养上清中葡萄糖、营养成分及代谢产物的浓度，使用细胞计数仪对细胞进行计数。

图1：SKC900一次性搅拌式生物反应器设备组成

图2：生产配套设备

耗材：

在SKC900 200L一次性细胞培养袋中进行细胞培养。使用波纹管将2对传统电极进行固定。使用3D一次性储液袋储存大体积液体材料，使用2D一次性储液袋储存50L以下液体材料。使用200L一次性磁力搅拌袋，配合SKC400磁力搅拌配液系统进行溶液配制和转运。使用多联离心管取样套件进行取样。高效&革新：SKC900一次性反应器用于CHO-S细胞培养-配图117.png

图3：实验中用到的主要一次性耗材

试剂：

CHO细胞无血清培养基，补料培养基1（使用浓度3%）和2（使用浓度0.3%），D－葡萄糖溶液300g/L。调节pH使用7.5% NaHCO₃。消泡剂的用量在工艺范围之内。实验用水使用WFI。

细胞系：

CHO-S细胞从冻存管中复苏，在摇瓶中进行预培养，再转移至50L SKC600摆床反应器中进行扩增。接种至SKC900生物反应器时密度为5×10⁵cells/mL。

高效&革新：SKC900一次性反应器用于CHO-S细胞培养-配图116.png

图4：种子细胞的制备与放大培养

流加培养：

将一次性细胞培养袋安装到SKC900生物反应器上，培养控制参数参见表1。使用SKC900控制系统对培养体系进行控制。细胞培养袋内加入95L 无血清培养基进行预培养，24h后待溶氧曲线平稳后，校准至100%，打开pH控制，平衡后接种至细胞密度5×105 cells/mL。培养温度维持在36.5℃。pH维持在7.0±0.2。DO值设置在40%，以提高蛋白质的最终积累量。

从第3天开始，每隔一天用3%的补料培养基1+0.3%的补料培养基2进行培养。每天取样，用生化分析仪检测培养基中的葡萄糖浓度，通过补充葡萄糖将葡萄糖浓度维持在6g /L。第14天下罐并收获产物。每天采集样本，测量细胞密度、活力、培养基中的营养成分以及代谢物含量。

起始体积	120L
培养温度	36.5℃
溶氧（DO）	40%
pH	7.0±0.2
通气	顶通：空气（1L/min）底通：空气（0.5L/min），O₂（级联DO），CO₂（级联pH），大泡0.5mm
补料	从第3天开始，每隔一天加入3%的补料培养基1和0.3%的补料培养基2
葡萄糖	葡萄糖浓度低于4g /L时加入，使葡萄糖终浓度维持在6～8g /L

表1：SKC900一次性搅拌式生物反应器200L培养参数

实验结果:

SKC900生物反应器中CHO-S的活细胞密度（VCD）和活率如图5所示。随着培养的时间及补料培养基的加入，细胞密度以大概每日2倍的速度进行倍增，约10x10^6 cells/mL时达到峰值，增殖情况良好；但密度到达平台期后细胞活率有所下降，同时伴随着环境压力上升。

图5：CHO-S细胞增长曲线

图6：CHO-S细胞上清生化分析曲线

图7：CHO-S细胞培养过程控制曲线

SKC900一次性搅拌式生物反应器提供了可控的生长条件，因为可以精确地控制培养参数（图7）。在本次流加培养中，细胞生长良好；在Day 14收获当天，产物表达量为5.8g/L，达到预期目标，糖型也符合预期（本部分未予展示）。

结论:

本次实验使用了SKC900一次性搅拌式生物反应器进行CHO-S细胞的培养与重组蛋白表达生产。对于该细胞系，在DO维持在40%，pH 7.0±0.2，温度36.5℃，配合3% 补料1+0.3% 补料2的补料策略，能获得良好的培养效果，在Day 14产量达到5.8g/L。SKC900一次性搅拌式生物反应器有多种体积可供选择，可以满足不同规模的工业级哺乳动物、昆虫类细胞培养及其他低剪切力需求的细胞培养需求。

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