细胞悬浮培养或贴壁培养:哪一种适合你?

你的细胞培养物很珍贵,你希望它们有最好的生长条件。那么,当选择细胞培养方法时,你应该使用粘附式还是悬浮式平台?

视情况而定。

容器的选择受到无数操作和生物因素的影响,如规模、资源、时间、细胞类型,以及需要多少或多少培养检查和参数控制。粘附平台,如烧瓶,是许多依赖于锚定的细胞类型的入口点,但它们并不总是支持伸缩。悬浮平台提供了可伸缩性,但使细胞适应悬浮可能要复杂得多。

康宁生命科学公司的发展经理Hannah Gitschier说:“这并不是说一个比另一个特别好。”“你必须考虑你的目标是什么,以及你的实验室和洁净室空间的限制,资本设备的预算,从研究到临床试验的预期时间,以及生产规模。”

每一种系统都有优缺点,而且都有机会获得两个世界的最佳结果。以下是你应该考虑的。

贴壁细胞培养方法的优点

烧瓶、滚轮瓶和其他粘附细胞培养容器的突出优点是易于使用,并可选择提供具有生物相关表面的锚定依赖细胞类型。

“体内大多数组织来源的细胞都需要一个表面或细胞外基质来支持生长和正常增殖,”Gitschier说。粘附式细胞培养平台提供了可扩展的选择,可以增加生产所需的细胞生长表面积,并可选择使用模拟当地微环境的特殊表面化学物质和涂层。”

一些附属平台也有可视化的好处。与生物反应器不同,你可以在显微镜下很容易地看到烧瓶或堆叠容器的底层。

Gitschier说:“在某些细胞类型中,形态学对于指示细胞健康以外的事情至关重要。”“如果你有自发分化的多能或多能干细胞,能够看到它们是早期发现问题的非常重要的方法。”

这些优点和其他优点使贴壁血管成为许多疫苗和细胞的自然选择基因治疗项目,这往往涉及锚定依赖的细胞类型。坚持不懈的企业文化也给了创业者时间的礼物——这对争先恐后进入市场的初创企业来说是一个巨大的好处。

“如果市场竞争非常激烈,那么时间可能是其中一个高风险因素,”Gitschier说。“如果你已经有了一个基于黏着的系统,用于开发和生产其他监管部门批准的疗法,而且你知道如何快速扩大规模,那么坚持使用同样的经过验证的平台,通过临床试验和批准,可能对你有好处。”

细胞悬浮培养方法的优点

悬浮方法的范围从小型容器如Erlenmeyer和旋转烧瓶到大型搅拌槽生物反应器。对于这些方法,值很简单:得到收益规模。很多。

这种可扩展性和控制使悬架平台成为寻求实验室操作效率的制造商的一个有吸引力的选择。

但代价可能是更多的前期工作。研究人员必须使依赖于锚定的细胞类型适应悬浮环境。这需要时间和精力。

“在适应过程中,依赖于安克雷奇的细胞可能会遭受生长减少和产量降低的痛苦,”Gitschier说。悬浮培养中产生的剪切力和应力对许多细胞类型都是有害的,尤其是依赖于锚定的原代细胞和干细胞。”

细胞悬浮培养也缺乏直接可视化的好处,尽管其他指标和具有在线和在线过程控制的好处能告诉你你过得怎么样。

“你仍然有监测细胞生长的方法,比如pH值酸化和氧气和葡萄糖的消耗,”安吉尔·加西亚·马丁博士说,他是工商管理硕士,是康宁生命科学公司的业务发展经理。“这些是培养生长的间接测量,但你确实失去了在显微镜下观察细胞的能力。”

尽管有这些挑战,悬浮培养可以产生应用所需的大量细胞。利用中国仓鼠卵巢(CHO)细胞生产单克隆抗体就是一个典型的例子。研究人员让这些文化在悬浮环境中茁壮成长——现在它们主要是这样形成的。

但并不是每个项目都需要这样的规模。针对罕见疾病或小患者群体的自体治疗和基因治疗可以在更小的规模下进行。

两者兼得

通过利用下一代技术,您可以最大限度地利用每种方法的好处,这些技术为贴壁细胞培养提供更小、更易于管理的足迹内更多的细胞生长表面积,或为悬浮细胞培养提供更低的剪切应力。

这就是康宁背后的理念®HYPERStack®例如,它将更多的层封装到CellSTACK的相同足迹中®细胞培养容器,同时保持气体交换。微载体提供了规模的能力,甚至更大的表面积体积比,并提供pH和气体控制利用搅拌槽反应器。然而,为了让它更上一层楼,固定床生物反应器和新兴技术,比如康宁上升®固定床反应器该系统可以增加表面积体积比,同时也可以使细胞固定,并降低剪切应力的风险。

加西亚·马丁说:“开始时,烧瓶或堆叠容器是首选。”“一旦你开始成长,需要达到生产规模,使用固定床生物反应器就会有巨大的劳动力和洁净室空间成本优势。”

但归根结底,Gitschier和Garcia Martin同意:你的方法取决于你的需要。

“不同的技术当然有不同的好处,这取决于你的资源、规模、可视化需求、自动化需求,以及剪切压力是否可以管理或对企业文化有害,”Gitschier说。“关键在于确定你想从平台中获得什么,然后继续努力。”

你不必独自做决定。您的设备供应商或消耗品制造商通常有现场应用专家,他们可以帮助您确定哪种解决方案最适合实现您的最终目标。联系你的供应商了解什么对类似的实验室和应用程序最有效。

分享