細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備選型指南：XDR生物反應(yīng)器優(yōu)勢(shì)詳解

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2019新年來(lái)臨，大家工廠的電路是否也做好了長(zhǎng)期運(yùn)行不斷電的準(zhǔn)備了呢？

如果一切都準(zhǔn)備就緒，那么我們就開始XDR生物反應(yīng)器的細(xì)胞培養(yǎng)之旅吧！

為什么要選擇XDR生物反應(yīng)器？

原因一丨罐體設(shè)計(jì)上的相似性，提供好的放大基礎(chǔ)

XDR 10-2000 L系列生物反應(yīng)器較一致的高徑比（圖1），相同類型且梯度放大的葉輪直徑，一定范圍內(nèi)的葉輪直徑與罐體直徑比，為4.5 L – 2000 L體積的細(xì)胞培養(yǎng)提供了幾何相似的線性 Scale-Up 和Scale-Down 基礎(chǔ)。

圖1 XDR 10-2000 L 生物反應(yīng)器示意圖

原因二丨XDR反應(yīng)器最低培養(yǎng)體積小，靈活便利，自由度更高

底攪拌的設(shè)計(jì)（圖2）使XDR 200至XDR 2000的最小工作體積僅為標(biāo)稱罐體體積的20%。也就是說(shuō)，500L的XDR反應(yīng)器，只需裝100L的培養(yǎng)基和種子，就能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)了。同時(shí)，XDR 罐體無(wú)縫放大的工作體積，使得N-1、生產(chǎn)批可以很方便的在同一細(xì)胞培養(yǎng)袋中實(shí)現(xiàn)。大新年的就能省一筆耗材費(fèi)，有沒有收紅包的喜感？

圖2 XDR 10-2000 L 生物反應(yīng)器底攪拌展示

原因三丨提供多達(dá)五種通氣孔徑，豐富工藝多樣性

好的通氣方式，就是要高效、溫和。XDR反應(yīng)器在通氣設(shè)置上，很好地將通氣和攪拌相結(jié)合。通氣盤上的八路氣體出氣口位于攪拌槳葉下方的設(shè)計(jì)，能使攪拌槳葉將氣體最大化的均勻分布在整個(gè)罐體，實(shí)現(xiàn)高效溫和的通氣效果。同時(shí)，底通氣體分布盤可以進(jìn)行靈活選擇，通氣孔徑包含有 2 μm，20 μm，0.5 mm，1.0 mm及2.0 mm T sparge五種大�。▓D3），可以滿足不同工藝及不同使用習(xí)慣。

圖3 XDR 生物反應(yīng)器底部氣體分布盤設(shè)計(jì)

原因四丨GE通氣策略推薦、基于DO、pH和CO₂分壓的多種考慮

在常見的實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中 ，我們推薦使用 20 μm或 2 μm底通O₂控制DO，此時(shí)氧氣最大通氣量較小，也不會(huì)對(duì)細(xì)胞造成較大的剪切力損傷。用于維持pH的CO₂也建議使用20 μm或 2 μm降低CO₂總通氣量。

為了維持XDR罐體中CO₂分壓在較低的范圍內(nèi)，如控制CO₂分壓小于 120 mmHg [1], 最簡(jiǎn)單的方法是通過(guò)使用0.5-2.0 mm 底通空氣實(shí)現(xiàn)CO₂分壓的驅(qū)趕。

除了常見的大泡加微泡的底部氣體供應(yīng)模式以外，也有小伙伴們喜歡單獨(dú)微泡或單獨(dú)大泡進(jìn)行氣體控制。

假設(shè)單獨(dú)使用微泡進(jìn)行底部氣體供應(yīng)，我們也可以在培養(yǎng)后期提高一定范圍的攪拌轉(zhuǎn)速以達(dá)到降低 CO₂分壓的目的，當(dāng)然細(xì)胞是否能夠耐受全微泡的剪切力損傷也是非常重要的考慮因素。

假設(shè)單獨(dú)使用大泡進(jìn)行底部氣體供應(yīng)，一定要對(duì)袋壓進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，同時(shí)充分準(zhǔn)備Air, CO₂, O₂等工藝氣體，以及備份的尾氣濾器, 以防 “雞飛蛋打”。

最后放一張Rentschler的XDR 放大結(jié)果圖（圖4）鎮(zhèn)妖，祝大家在新的一年里培養(yǎng)順利，每批都有好結(jié)果！升職加薪，實(shí)現(xiàn)人生巔峰！

圖4 Rentschler 使用XDR 200, XDR 1000 放大小試工藝, 12天 CHO DG44在XDR生物反應(yīng)器的培養(yǎng)工藝中P/V 維持在10-23 W·m-3, DO = 50%, pH = 7.0, 36.8°C , Day 12 XDR 相比于7.5 % CO₂, 36.8°C 培養(yǎng)環(huán)境下125 ml 搖瓶的細(xì)胞密度提高30%，細(xì)胞活力提高15%左右[2]。