-
新闻
新品发布｜同腾新创Ad60 FBR-AirFlow：重新定义贴壁细胞高效扩增与无损回收工艺
发布日期：2025-07-30
当生物制药加速奔向工业化生产，贴壁细胞回收的三大痛点正阻碍产业化进程：
活率折损：传统酶-机械回收法活率>90%，但放大后骤降至<70%；
转移污染：细胞消化后需人工转移，开放操作污染风险提升5倍；
放大断崖：多数平台仅验证单级规模，跨级别放大需重复工艺开发。
今日，同腾新创以闭环技术破局——
正式发布 Ad60 FBR-AirFlow固定床平台，通过可回收膜组件+全封闭线性回收放大工艺，实现：
✅ 原位全程封闭回收（活率>80%）
✅ BT-2→BT-60线性放大，细胞扩增、代谢高度一致
✅ 冻存细胞质量高（增殖力=2D培养，图10）
固定床生物反应器通常采用三维支架或微载体提供3D生长环境；满足高细胞密度与活性；三维结构提供更大的表面积，利于细胞生长和物质交换；固定化减少剪切力损伤，延长细胞存活时间，适合长期体外支持。基于以上优势，固定床生物反应器在慢病毒（Lentivirus，LV）生产如表1[1]、溶瘤病毒[2]、腺病毒[3]、腺相关病毒[4]、外泌体生产[5]、狂犬病毒疫苗生产[4]等领域正在发挥其巨大的应用潜力。
近年来，随着反应器设计在载体表面工程、低剪切力流体控制、智能化过程分析技术（PAT）取得突破，使固定床生物反应器在生物制品产量及质量提高不断取得突破。如疫苗生产领域，Vero细胞在固定床反应器中培养轮状病毒，产能较转瓶提升50倍；基因治疗载体领域，HEK293贴壁细胞规模化生产AAV，载体滴度>10¹⁴ vg/L；细胞治疗原料领域，间充质干细胞（MSCs）在三维旋转系统中扩增，干性维持率>95%；使用Vero进行重组水疱性口炎病毒疫苗生产，使用固定床生物反应器单位培养面积病毒产量提高了2-4logs，达5×1010pfu/cm2，而经典平皿单位面积产量为2.67×106pfu/cm2，细胞工厂单位面积产量为5.77×108pfu/cm2[以上数据来自deepseek-R1]。
当前主流酶解-机械协同法存在致命瓶颈：
载体兼容性差：仅适配特定微载体，更换细胞需重新验证；
放大一致性弱：10m²以上规模回收活率波动>15%，细胞培养至高密度易结团。
同腾AirFlow™ 的双核革新：
多层缓流结构
消化期剪切力降低60%，保障>80%活率（对比行业放大后均值<70%）
全封闭线性放大体系
0.5m²（BT-2）→ 8m²（BT-20）→ 24m²（BT-60）
-
代谢趋势一致性高（图6）
-
外泌体产量1~2.1E11颗粒/mL（图11），线性放大产量一致性高
HEK293T在Ad60 AirFlow系列
固定床中的培养、回收工艺研究
本次工艺研究使用BT-2罐体搭载AirFlow 0.5m2固定床（AirFlow FB-0.5R）、BT-20罐体搭载AirFlow 8m2固定床（AirFlow FB-8R）、BT-60罐体搭载AirFlow 24m2固定床（AirFlow-FB-24R）对HEK293T进行连续培养、回收、规模放大（表2，图1、2）。
图1. Ad60 FBR的主机分别配置BT-2（左）、BT-20（中）、BT-60（右）罐体
图2. HEK293T在Ad60 FBR AirFlow系列固定床中的扩增流程和测试项目
HEK293T细胞采用DMEM+10%血清的培养基在Ad60 FBR AirFlow系列固定床中扩增平稳，不同规模生长速率一致（图3），且上清中游离细胞量少（图4），显示出良好的固定化培养效果。
图3. HEK293T在Ad60 FBR AirFlow系列固定床中的扩增密度
图4. 培养上清中游离细胞检测
取样条使用Calcein-AM染色后荧光显微镜下观察拍照，膜上细胞贴附扩增较快，不同规模AirFlow固定床的扩增效率一致性好（图5）。
图5. 取样条荧光染色
检测培养过程中的HEK293T细胞生化代谢指标（图6），结果显示各级Ad60 FBR AirFlow固定床中葡萄糖消耗、乳酸堆积和乳酸脱氢酶LDH释放的代谢表现一致性高。
图6. 培养上清中的生化代谢水平
HEK293T细胞扩增至对数生长期后，采用DPBS清洗固定床，随后采用0.25%胰酶EDTA溶液原位消化固定床中细胞，消化后使用完全培养基进行冲洗回收细胞悬液（图7），对回收前后的取样条进行结晶紫染色和细胞裂解计数，结果显示各级Ad60 FBR AirFlow固定床中细胞回收率高（>80 %），且回收细胞的活率高（>80 %），可满足反应器多级种子扩增制备的需求（表3）
图7. 细胞回收过程及回收前后取样条结晶紫染色对比
取BT-60/AirFlow FB-24R中消化回收的HEK293T细胞悬液接种至细胞培养皿中，观察细胞贴附扩增状态，结果显示细胞贴附扩增情况良好（图8）。
图8. BT-60/AirFlow FB-24R回收细胞贴附扩增测试
同时将BT-60/AirFlow FB-24R培养回收的HEK293T细胞与2D培养传代消化细胞进行平行扩增比较，发现两者的扩增趋势相同，证明经过三级AirFlow固定床扩增和回收的细胞仍具有良好的增殖能力（图9）。
图9. BT-60/AirFlow FB-24R回收细胞与2D培养回收细胞扩增曲线对比
取BT-20/AirFlow FB-8R中消化回收的HEK293T细胞悬液与2D培养传代消化的细胞分别进行冻存，复苏后进行扩增对比，扩增曲线结果显示3D反应器扩增和回收的细胞经过冻存和复苏，其增殖能力和2D培养保持基本相当（图10），提示通过反应器扩增回收的1010次方数量级的细胞可以用于建立高质量的细胞库。
图10. BT-20/AirFlow FB-8R回收细胞与2D培养回收细胞冻存复苏后扩增曲线对比
分别取Ad60 FBR AirFlow系列固定床中培养上清进行NTA检测外泌体颗粒数，结果显示外泌体颗粒浓度为 1.0 ~2.1 E11 Particles/mL，证明不同培养规模的外泌体收获产量相近（图11），可适用于不同生产规模工程化外泌体的上游工艺。
11. HEK293T在Ad60 FBR AirFlow系列固定床中产生的外泌体颗粒数
Ad60 FBR 搭载 AirFlow系列固定床耗材可在同一封闭体系内完成 HEK293T 细胞的高速扩增、高活性回收及连续化放大，为商业化种子扩增、细胞建库及工程细胞规模化生产提供了可直接落地的工艺范式。后续还将发布基于该平台、无血清连续收获 HEK293T/293F 外泌体的完整案例。
同腾新创现已推出两款固定床载体，分别针对贴壁与悬浮体系，为病毒载体及外泌体的智能化、规模化生产提供全新解决方案。
＞＞ 即刻获取黄金工艺参数
📞 技术专线：86-51253233580（回复暗号“AirFlow”优先接入）
[1] 陶思然, 程俊, 曹磊, 等. 固定床生物反应器中慢病毒生产工艺的优化. 过程工程学报, 2024, 24(6): 734-745. (Tao S R, Cheng J, Cao L, et al. Optimization of lentivirus production process in a fixed-bed bioreactor (in Chinese). Chin. J. Process Eng., 2024, 24(6): 734-745, DOI: 10.12034/j.issn.1009606X.223245.)
[2]Wohlfarth D, Frehtman V, Müller M, et al. Upstream process optimization and micro- and macrocarrier screening for large-scale production of the oncolytic H-1 protoparvovirus. Appl Microbiol Biotechnol. 2021;105(24):9113-9124. doi:10.1007/s00253-021-11642-y
[3]Lesch HP, Heikkilä KM, Lipponen EM, et al. Process Development of Adenoviral Vector Production in Fixed Bed Bioreactor: From Bench to Commercial Scale. Hum Gene Ther. 2015;26(8):560-571. doi:10.1089/hum.2015.081
[4]Lesch HP, Valonen P, Karhinen M. Evaluation of the Single-Use Fixed-Bed Bioreactors in Scalable Virus Production. Biotechnol J. 2021;16(1):e2000020. doi:10.1002/biot.202000020
[5]Chuanfu Huo，Yuanyuan Zhao, et al.Three-dimensional and serum-free culture in fixed-bed bioreactor enhance exosome production by affecting the cytoskeleton through integrin β1 and RAC1.Biochemical Engineering Journal Volume 220, August 2025, 109750
- 021-50826962
- sales@ttbiotech.com
-
江苏省苏州市太仓市昭溪路90号