固定床生物反应器：iMSC 3D培养与外泌体规模化生产的稳健之选

iMSC的规模化培养与扩增需要优化细胞培养条件（如溶解氧、pH值、处理时间）及反应器设计，确保从实验室到产业化规模的可扩展性和稳定性。 但目前报道的一些3D培养系统（如水凝胶、微载体或中空纤维生物反应器）虽有望提高产量，但存在微载体残留污染等问题，为下游纯化分离带来挑战。

同腾新创推出的CEL-G^® Culture Ad60固定床生物反应器（Ad60 FBR）是一款规整式固定床生物反应器，主要用于贴壁细胞的培养及产物收集，适用于病毒疫苗，细胞和基因治疗，外泌体生产等领域。规整式FBR 是目前可用于培养贴壁细胞的最具放大性的技术，其独特的瀑布流设计能完成高效的气质传递、可为细胞生长提供低剪切力的3D培养环境。

图1. 同腾新创Ad60 FBR和规整式固定床结构

固定床膜材具有细胞固定和截留作用，不仅可通过更换循环瓶培养基实现多次收获上清，且产生的上清无杂质污染，是临床级、规模化、无血清iMSC-Exos制备的理想选择，以下将介绍两个采用Ad60 FBR制备iMSC-Exos的研究案例。

图2. iMSC在2D和3D (Ad60 FBR 2m²) 培养中工艺概述及工艺流程

图3. iMSC的2D及3D细胞生长状态

图4. iMSC在2D和3D (Ad60 FBR 2m²) 培养中细胞代谢情况及外泌体产量对比

研究结论：iMSC在固定床中贴附较快，且在无血清条件下仍能快速扩增（图3），不同培养基中3D培养上清中外泌体颗粒浓度均较2D培养显著提高，且3D培养条件下细胞代谢更稳定，固定床中细胞LDH释放水平更低表明细胞活率更高（图4）。

图5. iMSC在Ad60 FBR 2m²中连续培养工艺概述及工艺流程

固定床生物反应器在iMSC的3D培养中不仅可行，而且收获的外泌体在产量、质量和工艺可控性上优于微载体系统，特别适合临床级、规模化、无血清外泌体制备。如需进一步放大至GMP级别生产，建议采用Ad60固定床上游细胞培养+切向流过滤（TFF）下游浓缩超滤组合工艺，以实现高效率、低剪切、低污染的连续生产体系，进而推动iMSC-Exos从实验室走向临床转化。