動物細胞株大規(guī)模培養(yǎng)技術是指以生物反應器培養(yǎng)細胞為基礎，實現(xiàn)動物細胞工業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)，用于生產(chǎn)疫苗、單抗等生物制品。為提升生物制品的生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)過程工藝需考慮高表達工程細胞系、個性化細胞培養(yǎng)基的應用、生物反應器工藝優(yōu)化等。
目前，上千升規(guī)模的生物反應器做國內(nèi)應用也越來越廣泛，如何實現(xiàn)生產(chǎn)工藝放大是首先要考慮的，涉及生物反應器高徑比，剪切力（通氣方式、槳葉設計），通氣獲得DO效率（與攪拌系統(tǒng)、通氣方式、氣體流量），積累CO2的排出等內(nèi)容，而這些因素往往是非線性放大的，這與生物反應器設備的設計、放大的關系為密切。DO、pH、Temp、培養(yǎng)基流加策略等則是線性放大的。生物反應器工藝放大的困難往往在于這些非線性放大因素。
關于動物細胞株工藝開發(fā)，有幾條經(jīng)驗可考慮：
1、pH控制
高pH值的培養(yǎng)條件，即偏堿環(huán)境更容易導致乳酸生成。在流加培養(yǎng)時，可根據(jù)葡萄糖消耗速率添加葡萄糖，一般控制培養(yǎng)液中的葡萄糖濃度高于1-2.5g/L。同時控制合適的DO濃度，DO不足時細胞無氧代謝，不走TCA循環(huán)，導致乳酸產(chǎn)生。在不補加堿液的時候，pH的變化，一定程度上也可用于細胞生長狀態(tài)的評價。
2、DO控制
細胞從接種到收獲，隨著細胞密度或細胞狀態(tài)的變化，對溶氧的需求是一個由弱到強，再至穩(wěn)定，然后減少的變化過程。基于一定細胞密度下的溶氧消耗速率，是衡量細胞生長、細胞代謝，甚至是細胞生理狀態(tài)的重要指標。DO值的高低，能影響蛋白的糖基化等轉(zhuǎn)錄后修飾。
3、CO2排出
在高密度培養(yǎng)細胞時，反應器內(nèi)CO2的積累往往成為一個問題，其通過影響培養(yǎng)環(huán)境的pH值、滲透壓對培養(yǎng)過程產(chǎn)生影響。小孔徑的通氣管，能提高通氣效率，但排CO2效率低；而大孔徑的通氣管，通氣效率降低，但驅(qū)趕CO2效果好。所以在生物反應器設計時，需要綜合考慮。
