疫苗是通过人工手段，将细菌或病毒灭活、减毒、基因重组等方法，使其不具有致病性或降低致病性，而不影响抗原活性，人体接种后可以产生相对应的免疫力，从而避免感染疾病。

Vero细胞粘附生长，对许多病毒敏感，这种广泛的易感性促使了基于Vero细胞的相应疫苗开发。应用生物反应器及微载体悬浮培养技术可实现细胞的大规模培养，已广泛应用于疫苗生产。例如脊髓灰质炎灭活疫苗、新型冠状病毒灭活疫苗和狂犬病毒疫苗等等。迄今为止，已有多种基于Vero细胞生产的疫苗上市。 

【3D TableTrix® 微载体培养Vero细胞工艺简介】

微载体悬浮培养技术可以在搅拌式生物反应器中进行。应用3D TableTrix® 微载体在3D FloTrix® miniSPIN 生物反应器（图1）中可实现细胞的大量扩增，配合3D FloTrix® vivaSPIN 自动化生物反应器（图2）可实现细胞量的逐级放大，完成细胞、病毒、细胞产物的收获。温度、溶氧、pH、转速、Air、O₂、CO₂、N₂等细胞培养工艺参数可实现高精度、自动化控制，为细胞提供良好的环境，有助于细胞的增殖。

培养MDCK细胞，可实现多级反应器连续放大传代培养，接毒前细胞密度峰值可达近1×10⁷/mL；

培养人二倍体细胞株，细胞活率与扩增效果明显优于传统微载体，收获时每克微载体可承载的细胞量是传统微载体的3~4倍，细胞密度可达2×10⁶/mL。

        图1：3D FloTrix®miniSPIN生物反应器             图1：3D FloTrix®vivaSPIN自动化生物反应器 

通过在线活细胞计数仪可在培养过程中实时监测体系内的活细胞数量（图3），结合远程操作系统可使实验更加方便快捷。配合成熟的自动换液、灌流等工艺，可在有限的时间与空间内实现细胞的高密度增殖。

图3：在线细胞密度增殖曲线图 

由清华大学科研成果转化，华龛生物首创的3D TableTrix® 微载体在该领域表现出了巨大的优势。华龛生物面向病毒类生物制品行业推出首款3D多孔可降解微载体——3D TableTrix® 微载体（V系列），不仅可用于贴壁细胞的育种与收获传代，还可用于病毒生产；与传统微载体相比，在细胞扩增、产毒方面优势明显。

图4：3D TableTrix® 微载体（V系列）

【产品特点】

1、呈蜂巢状多孔结构, 孔径范围30~50μm，孔隙率＞90%；

2、粒径范围50~500μm可定制；

3、比表面积高达9000cm²/g以上（约等同于传统微载体表面积2~3倍），可在同等投料密度下提供更多有效生长空间，承载更多贴壁细胞；

4、具有仿生的生物力学特性，可有效缓冲搅拌式反应器中的流体剪切力与微载体间的碰撞作用，更充分地保障细胞活率，从而提高病毒产量；

5、微载体可完全降解，可提供由中检院核验的微载体降解残留检测方法（试剂盒）。

【工艺流程】

1、前期准备

3D TableTrix® 微载体（V系列）提前用PBS浸泡后经121℃，30min高温高压灭菌再使用。

2、细胞培养

（1）收获二维细胞接种至SF500mL双臂转瓶进行微载体悬浮培养的形式进行育种，获得足够细胞数量。

（2）将细胞从微载体上消化后转移至5L-3D FloTrix® vivaSPIN 自动化生物反应器进行培养，接种密度1×10⁶cells/mL，微载体用量约为6g/L，培养体系为4L，培养过程依靠3D FloTrix® vivaSPIN 的 PECALS™控制系统进行自动换液，更换培养基的体积为每24h更换2L培养基。

（3） 培养过程中，可以直接通过CELL PRO在线细胞计数仪在PECALS™系统上实时监测细胞密度，或定时取样检测细胞数量。

3、病毒生产阶段

（1）当Vero细胞达到一定的细胞密度时，洗换培养基为病毒维持液，接种病毒。

（2）根据产毒周期，在合适的时间，抽取上清液进行胞外病毒收获或者收获细胞进行胞内病毒收获。

图5：Vero细胞扩增示意图

【结果分析】

使用3D TableTrix® 微载体配合3D FloTrix® vivaSPIN 自动化生物反应器在微载体4g/L~10g/L的条件下，连续培养一周的时间即可获得1×10⁷cells/mL的较高细胞培养密度，Vero细胞在微载体上有较好的贴附能力，该细胞密度满足于疫苗的大量生产并且已有相关研究数据显示其产毒效率亦显著高于传统微载体。相关研究数据仍在持续更新。

【3D TableTrix® 微载体在无血清培养Vero细胞的应用】

通过大量的实验研究发现，在产毒时更换为无血清培养基后，细胞仍有一个明显的增殖趋势，这也同时验证了3D TableTrix® 微载体特有的三维仿生结构的优势，即可有效降低细胞对培养基的需求，在一段时间内仍可维持细胞的增殖。

【结语】

3D TableTrix® 微载体（V系列）在Vero细胞的培养中表现出了较好的优势，优于市场上现有的微载体产品，使用相对低密度的微载体即可实现细胞的大量扩增，且微载体可被消化酶降解，实现细胞的无损收获。总的来说，使用3D TableTrix® 微载体（V系列）配合3D FloTrix® vivaSPIN 自动化生物反应器的独特优势，可在短时间内收获期望的细胞量，这极大地满足了科研及生产的需求，为疫苗企业带来了新的动力，成为了更优的选择。

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