攪拌罐生物反應(yīng)器培養(yǎng)貼壁細(xì)胞如何選擇微載體

    微載體能夠在攪拌罐生物反應(yīng)器中培養(yǎng)貼壁細(xì)胞。然而，不存在用于微載體選擇的穩(wěn)健、可轉(zhuǎn)移的方法，研究提供很少或沒有解釋為什么使用微載體的原因。我們系統(tǒng)地評(píng)估了來自三個(gè)供體的用于人骨髓來源的 MSC (hBM-MSCs) 擴(kuò)增的 13 種微載體，以建立一種可重現(xiàn)和可轉(zhuǎn)移的微載體選擇方法。單層研究證明了輸入細(xì)胞系在生長動(dòng)力學(xué)和代謝物通量方面的變異性。

    與 hBM-MSC2 和 hBM-MSC3 相比，HBM-MSC1 在三個(gè)傳代中經(jīng)歷了更多的累積群體倍增。在 100 mL 轉(zhuǎn)瓶中，攪拌條件明顯優(yōu)于靜態(tài)條件，與供體無關(guān)，并且相對(duì)微載體性能相同，其中相同的微載體在生長動(dòng)力學(xué)和代謝物通量方面優(yōu)于其他微載體。微載體上供體細(xì)胞之間的相對(duì)生長動(dòng)力學(xué)與單層研究相同。選擇塑料微載體作為 hBM-MSC 擴(kuò)增的最佳微載體。HBM-MSCs 被成功收獲和表征，證明了 hBM-MSC 免疫表型和分化能力。這種方法為微載體選擇提供了一種系統(tǒng)方法，研究結(jié)果確定了對(duì)基于微載體的同種異體細(xì)胞療法制造的潛在重要生物加工影響。相對(duì)微載體性能相同，其中相同的微載體在生長動(dòng)力學(xué)和代謝物通量方面優(yōu)于其他微載體。

[細(xì)胞培養(yǎng)微載體]

一、間充質(zhì)干細(xì)胞簡介

  1970 年代的開創(chuàng)性工作促成了間充質(zhì)干細(xì)胞/基質(zhì)細(xì)胞 (MSC) 的分離和鑒定；這些細(xì)胞現(xiàn)在被認(rèn)為是基于細(xì)胞的CTR、組織工程和再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用的前景候選者，因?yàn)樗鼈兙哂卸嗄苄?、體外生長傾向、有希望的功效數(shù)據(jù)、易于分離  和免疫調(diào)節(jié)特性然而，人類間充質(zhì)干細(xì)胞 (hMSC) 能否有效轉(zhuǎn)移到廣泛的實(shí)際應(yīng)用中，在很大程度上取決于大規(guī)模制造平臺(tái)的開發(fā)，以生產(chǎn)滿足實(shí)際需求所需的全功能細(xì)胞。

二、攪拌罐生物反應(yīng)器培養(yǎng)貼壁細(xì)胞

   貼壁培養(yǎng)的主要策略包括細(xì)胞培養(yǎng)瓶、細(xì)胞工廠、生物反應(yīng)器培養(yǎng)等。與單層培養(yǎng)相比，基于微載體的生物反應(yīng)器系統(tǒng)具有更大的表面積與體積比，并且可以提供過程控制、靈活操作（即分批、補(bǔ)料分批、灌注）、通過葉輪攪拌實(shí)現(xiàn)均勻培養(yǎng)條件等額外優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)基和細(xì)胞材料  的易于獲取的采樣以及原位收獲的能力 正因?yàn)槿绱耍茖W(xué)家針對(duì) hMSC對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究  以及其他貼壁依賴性細(xì)胞類型。

   值得注意的是，目前已經(jīng)報(bào)道了許多不同類型的微載體，每種都具有不同的結(jié)構(gòu)（即實(shí)心珠、大孔、可酶消化） 、涂層（纖連蛋白、膠原蛋白、明膠）和粒徑。盡管有許多涉及 hMSC 和微載體培養(yǎng)的研究調(diào)查了培養(yǎng)過程的各個(gè)方面，但沒有一套統(tǒng)一的 hMSC 微載體擴(kuò)增培養(yǎng)條件。這在一定程度上是可以理解的，因?yàn)橛捎诠w差異以及研究的相對(duì)初期而不可避免地產(chǎn)生差異，最早成功的 MSC 微載體擴(kuò)展僅在 2007 年報(bào)道。

三、攪拌罐生物反應(yīng)器培養(yǎng)貼壁細(xì)胞如何選擇微載體？

選擇合適的微載體是微載體/攪拌罐生物反應(yīng)器細(xì)胞擴(kuò)增的基本組成部分。從細(xì)胞CTR加工的角度來看，預(yù)計(jì)一旦選擇，選擇的微載體將需要始終保持不變，特別是在實(shí)際開發(fā)的后期階段（II 期和 III 期），此時(shí)過程被“鎖定" '. 此時(shí)的任何變化都可能構(gòu)成制造過程的重大變化，需要進(jìn)行重要的可比性測(cè)試和重復(fù)臨床試驗(yàn)。因此，最重要的是從一開始就根據(jù)嚴(yán)格的選擇方法選擇較佳的微載體

Kehoe 及其同事進(jìn)行了一項(xiàng)類似的研究，其中包括對(duì)細(xì)胞可恢復(fù)性的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)雖然 Cytodex-1 似乎能促進(jìn)細(xì)胞生長，但與 SoloHill 膠原蛋白微載體相比，它的細(xì)胞可恢復(fù)性較低。

    蘇州阿爾法生物提供的生物反應(yīng)器、一次性生物反應(yīng)器、片狀載體等實(shí)驗(yàn)室儀器廣泛應(yīng)用于3D細(xì)胞培養(yǎng)、貼壁細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞規(guī)?；瘮U(kuò)增，創(chuàng)新藥研究等領(lǐng)域。