CHO細胞,以其獨特的優勢,在生物制藥領域中扮演著舉足輕重的角色。因其能夠快速、高水平地表達多種重組蛋白,使用懸浮培養工藝易于放大培養,CHO細胞在生物制藥領域中被廣泛應用于生產治療型蛋白。但由于規模放大過程中各參數間的調整過于復雜,細胞培養系統的放大仍然是一門通常依靠反復試驗來確定最佳工藝參數和操作策略的藝術。
關鍵工藝條件
1.通氣
在哺乳動物細胞生物反應器中,通氣是一個關鍵組成部分,特別是在高細胞密度下操作時,因為需要向細胞提供足夠的氧氣,同時必須去除二氧化碳,以防止其在培養液中積累
2.氧氣
在CHO細胞培養中,溶氧水平通常保持在空氣飽和度的10%到80%之間。過高的氧濃度會導致活性氧(ROS)的積累,這會導致線粒體呼吸鏈和細胞內氧化還原的改變,最終導致細胞生長抑制和特異性生產力下降。另一方面,低氧條件也會誘導ROS積累。
氧氣傳質系數(kLa)用于衡量系統的氧氣傳輸能力。kLa主要與單位體積功率輸入(P/V)和表觀氣體速度(vs)相關,其中K是常數,指數α和β分別約為 0.4和0.5,氣泡大小、混合速度、氣體流速、體積和生物反應器幾何形狀等工藝參數都會影響kLa。
3.二氧化碳
在哺乳動物細胞培養中,溶解的二氧化碳 (pCO2) 水平通常保持在4%-10%的CO2飽和度(30-70 mmHg)。高濃度的溶解CO2(150–200 mmHg)會對多種哺乳動物細胞的細胞生長和生產力產生不利影響。在CHO細胞培養中,高pCO2水平可抑制細胞生長、細胞生產力并改變產品質量。