在不同的流量下对各种膜进行评估,以使大批量一次性 perfusion 生物反应器成为可能
Hassan Raza1, Tiffany Tang1, Baizhen Gao1
1Biologics Process Research & Development, Merck & Co., Inc., Rahway, New Jersey, USA.
Biotechnology and bioengineering
|May 4, 2024
概括
选择合适的 perfusion 膜是生物反应器成功的关键. 聚乙硫 (PES) 膜在增加的流速下提供更高的单克隆抗体 (mAb) 生产,使其成为大批量生物制造的理想选择.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 生物工艺工程 生物工艺工程
- 细胞培养技术 细胞培养技术
背景情况:
- 对生物治疗药物的日益增长的需求需要高效的大容量 perfusion 生物反应器.
- perfusion 膜的操作和可扩展性在生物处理中提出了重大挑战.
研究的目的:
- 为了评估不同透膜 (PVDF,PES,PS) 在触流过模式中的性能.
- 评估不同膜流对细胞培养性能和单克隆抗体 (mAb) 生产力的影响.
- 根据生产率和流量要求,确定大容量 perfusion 生物反应器的最佳膜选择标准.
主要方法:
- 聚乙烯二化物 (PVDF),聚硫 (PES) 和聚硫 (PS) 膜在触流过中的比较.
- 评估细胞培养生长,透度和选系数在1.5至5LMH的膜流量.
- 在不同的流量条件下分析透体积吞吐量和跨膜压力 (TMP).
主要成果:
- 在低流量时,PVDF膜支持更高的细胞生长和透量 (1.06-1.34 g/L) 透率,选系数好 (≥83%).
- 较高的流量导致PVDF膜的总产品质量减少了约30%,而PES和PS膜保持了一致的生产率.
- 在最高流量下,PES膜的产量比PVDF膜高出12%,这表明在高需求的应用中性能优越.
结论:
- 大容量 perfusion 生物反应器的膜选择严重依赖于所需的生产率和运行流量.
- PVDF膜适用于低体积,低流量操作,而PES膜适用于大体积,高流量生物制造.
- 在苛刻的大规模 perfusion 过程中,PES 膜为实现更高的单克隆抗体产量提供了理想的替代方案.
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