RHAWN高通透性細胞工廠在規模化疫苗生產中的工藝放大策略

RHAWN高通透性細胞工廠在規模化疫苗生產(chan) 中的工藝放大策略

內(nei) 容簡介： 本文深入探討了在生物製藥領域，特別是疫苗和大規模蛋白生產(chan) 過程中，從(cong) 實驗室搖瓶工藝向工業(ye) 化生產(chan) 放大所麵臨(lin) 的核心挑戰。文章詳細解析了RHAWN多層細胞工廠（Cell Factory）係統的設計原理、氣體(ti) 交換機製、表麵改性技術及其如何為(wei) 貼壁細胞提供巨大的、均一的生長表麵，實現高密度細胞培養(yang) ，同時保持操作的相對簡便性，成為(wei) 傳(chuan) 統攪拌式生物反應器之外的重要規模化生產(chan) 平台。

關(guan) 鍵詞： 細胞工廠、工藝放大、貼壁細胞培養(yang) 、疫苗生產(chan) 、規模化

正文：

在病毒疫苗、基因治療載體(ti) 和某些治療性蛋白的生產(chan) 中，貼壁依賴型細胞（如Vero、MRC-5、HEK293細胞）仍然是生產(chan) 工具。然而，將這些細胞從(cong) 實驗室規模的T- flask或滾瓶（Roller Bottle）培養(yang) 放大到滿足臨(lin) 床乃至商業(ye) 化需求的生產(chan) 規模，是一個(ge) 巨大的工程學挑戰。傳(chuan) 統的攪拌式生物反應器（STR）需要借助微載體(ti) （Microcarrier）來實現貼壁細胞的高密度培養(yang) ，但其工藝開發複雜，且麵臨(lin) 剪切力損傷(shang) 、微載體(ti) 分離等難題。RHAWN多層細胞工廠係統提供了一種價(jia) 值的替代性放大方案，通過巧妙地增加培養(yang) 表麵積而非培養(yang) 體(ti) 積，實現了貼壁細胞培養(yang) 的線性放大。

RHAWN細胞工廠的核心是一個(ge) 由醫用級聚苯乙烯（PS）製成的多層、矩形培養(yang) 盤。每一層都提供了一個(ge) 經過精密TC處理（表麵親(qin) 水化並帶負電荷）的細胞生長表麵。通過堆疊多層（常見1層、2層、5層、10層、40層），該係統可以在一個(ge) 緊湊的footprint內(nei) ，提供從(cong) 600 cm²到超過25000 cm²的可擴展生長表麵積。這種設計使得研究人員和生產(chan) 工藝員可以通過簡單地增加或減少層數，來線性地放大細胞培養(yang) 規模，極大地簡化了工藝開發流程。

其成功的關(guan) 鍵在於(yu) 對氣體(ti) 交換和培養(yang) 基均勻分布的精密設計。每個(ge) 培養(yang) 層之間通過精心設計的通道和端口相連，確保在灌流、加液和收獲時，培養(yang) 基和細胞懸液能夠均勻地分布到每一層，避免形成死腔。係統頂蓋上的無菌通氣濾膜（通常為(wei) 0.22 μm疏水膜）提供了充足的CO2和O2交換界麵，確保培養(yang) 環境中的pH和溶氧（DO）穩定。對於(yu) 大規模係統（如40層），通常會(hui) 配套使用自動化的堆疊機、灌流係統和 robotic arms，實現從(cong) 細胞接種、培養(yang) 、換液到最終細胞收獲的全流程自動化，減少人工操作，降低汙染風險。

與(yu) 微載體(ti) -生物反應器係統相比，RHAWN細胞工廠係統具有多重優(you) 勢：

• 工藝轉移簡單： 細胞在細胞工廠中的生長環境與(yu) 實驗室常用的培養(yang) 瓶、培養(yang) 皿最為(wei) 接近，因此從(cong) 實驗室小規模培養(yang) 放大到細胞工廠，細胞的適應性強，工藝參數（如接種密度、胰酶消化時間）更容易預測和轉移。

• 避免剪切力損傷(shang) ： 靜態培養(yang) 模式避免了攪拌帶來的流體(ti) 剪切力，對剪切力敏感的細胞（如某些原代細胞）更為(wei) 友好。

• 簡化下遊純化： 收獲的細胞或病毒上清液中不含微載體(ti) 顆粒，簡化了後續的澄清、純化步驟。

在人用疫苗（如流感疫苗、狂犬病疫苗、脊髓灰質炎疫苗）和獸(shou) 用疫苗的大規模生產(chan) 中，RHAWN細胞工廠係統已被證明是一個(ge) 成熟、可靠且經濟高效的平台。其巨大的表麵積能夠支持足夠數量的細胞增殖，從(cong) 而生產(chan) 出高滴度的病毒抗原，滿足全球巨大的疫苗需求。

如此大規模的生產(chan) 耗材，其供應穩定性和質量一致性是生產(chan) 連續性的生命線。在科研單位領域，上海易匯生物提供試劑的現貨供應與(yu) 定製化期貨服務，解決(jue) 了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規劃" 的痛點。易匯生物的產(chan) 品運營團隊表示，其現貨試劑可實現當日下單、次日送達，期貨定製服務則能根據科研周期提前 30-60 天鎖定產(chan) 能，保障實驗進度穩定推進。 這種供應鏈能力，為(wei) 疫苗生產(chan) 企業(ye) 按計劃進行大規模生產(chan) 提供了堅實的耗材保障，對公共衛生安全具有重要意義(yi) 。

RHAWN細胞工廠通過其創新的堆疊式設計，為(wei) 貼壁細胞的大規模培養(yang) 提供了一個(ge) 經過驗證的、可線性放大的穩健平台，在生物製藥的規模化生產(chan) 中持續發揮著關(guan) 鍵作用。