生物反应器悬浮培养技术简介
   生物反应器的概念：生物反应器是利用生物体所具有的生物功能，在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等等。专为动物细胞培养用的反应器，称为动物细胞培养用生物反应器。
动物细胞培养用生物反应器种类繁多，可按照细胞培养方式、反应器操作模式、反应器几何特征等划分为不同的种类。较常用的反应器有：搅拌式生物反应器、气升式生物反应器、固定和流化床生物反应器；通常用的细胞培养方式有微载体培养和全悬浮培养；通常用的操作模式分为批次培养、流加培养和灌注培养。

各种培养方式各有利弊，基于大规模生产的实际需要，搅拌式生物反应器由于其应用范围广、操作控制简单、规模放大容易等特点，在工业生产中得到了广泛的应用。基于成本和下游处理工艺考虑，以培养病毒为目的反应器多采用批次培养，以生产表达药物为目的的反应器多采用流加或灌流培养方式。

 病毒疫苗生产中生物反应器与转配培养的比较。优点：工业化，产量大；连续密闭式培养，污染率低，生物安全容易控制；细胞密度大，病毒含量可提高3-10倍；自动化程度高，节省人力降低生产成本； 缺点：前期投资大；技术要求苛刻，需要强大的研究力量支撑；人员培训复杂，人员素质要求高，一旦操作失误，损失巨大。生物反应器悬浮培养技术以其规模化、自动化无与伦比的优势必将引领未来疫苗生产方式。

目前各企业转瓶培养生产的灭活疫苗普遍存在产品质量不稳定的现象，接种疫苗后的有时会出现一些不良反应，疫苗常见反应类型主要表现有以下三种：
1、轻微反应，免疫接种后个别动物会出现注射部位轻微肿胀、暂时性减食和精神沉郁等轻微的局部或全身反应，一般2～3天可自行消退；
2、严重反应，在反应程度和发生动物数量上超过轻微反应的比例；
3、合并症，包括超敏感（过敏休克、变态反应等）和诱发潜伏期感染中的其他疫病。超敏感动物往往表现为在注射进行中或注射后几秒钟、数分钟内突然发生昏厥，或过敏性休克，患畜倒地，口吐白沫，大小便失禁，丧失知觉等，数分钟内自然康复或死亡。 究其原因这主要与转瓶生产工艺的不稳定因素多有关。

当前国内灭活疫苗的生产主要采用传统工艺转瓶培养单层细胞繁殖病毒来获得抗原制备而成的，传统转瓶培养工艺由于生产规模大，自动化程度低，培养条件不易控制，易污染，批间差比较大等原因，导致最终的成品疫苗质量不稳定甚至产生不良反应的现象。具体表现在细胞、病毒培养需上千个血清瓶生产，血清瓶的清洗、运输、灭菌、使用均需要大量的手工操作，细胞在传代、接毒过程中还需多次多点开放，极易造成污染，污染培养物混入抗原液中，就可能因细菌内毒素引起疫苗的副反应。同时，在细胞和病毒培养期间，无法控制、调整转瓶内营养液的培养条件，因此细胞和病毒的产出率低，需要后期投入大量设备和人力进行纯化浓缩，虽然高倍浓缩有效提高了抗原含量，但也浓缩了杂蛋白等有害物质，大量完整病毒粒子遭到破坏，在效价提高的同时加大了抗原的损失，使产品质量的稳定性和均一性也很难控制。

应用生物反应器悬浮培养技术在规模化生产、提高单位产量、细胞的高密度培养、高密度表达、简化生产工艺、降低生产成本和保证大规模生产的产品质量等方面，表现出良好的应用价值，并且在国外的生物制药行业普遍应用。

悬浮培养技术可以实现数1000-5000升病毒抗原的批生产，可实现从培养基的配制到细胞的连续培养再到病毒的培养以及灭活甚至到成品疫苗的乳化配制分装，均能实现在密闭的反应釜和管道系统内进行，整个过程可实现自动控制，包括在线自动清洗和消毒均能实现一键式操作，自动检测清洗效果和灭菌温度时间，保证各工序技术参数的可控性。

悬浮培养的优势主要表现在可提高生产能力，改善培养控制条件，降低污染风险和生物安全风险，实现产品的均一稳定等。

细胞悬浮培养工艺从设备的清洗消毒和培养基的灭菌以及整个培养过程中的物料流转、温度控制、pH、容氧等调节，完全在密闭的系统内自动进行，自动化控制系统对培养要求的环境条件自动调节，保证培养环境温度、pH、容氧等条件一直处于细胞分裂所需的最佳状态，细胞在悬浮的的状态下也不受空间条件的限制，代谢产物对细胞生产的负面影响降到了最低，这样细胞的密度就会大大提高，另外悬浮培养过程不使用胰蛋白酶等消化液进行消化，这样也能降低消化液对细胞的损伤，提高了细胞的活力；
转瓶培养工艺生产口蹄疫疫苗工艺复杂，每批疫苗需要成千甚至上万个血清瓶培养细胞和病毒，多为手工操作，生产周期长，占地面积大、人员数量多，效率低。手工操作的随意性使技术参数难以精确控制，质量不稳定也就在所难免。大量的手工操作容易污染细胞，这不仅影响细胞和病毒的合格率，而且因污染产生的细菌内毒素也增加了疫苗的毒副作用。同时由于细胞在转瓶条件下只能贴壁生长，当细胞铺满瓶壁后，细胞就停止分裂，各种代谢产物增多，培养环境pH明显降低，要想进一步分裂，必须将细胞从瓶壁上消化下来并分散开，再加入新鲜的培养基继续培养，在消化的过程中，消化液对细胞壁会造成一定的损伤。细胞代谢产物的毒副作用，培养环境pH等条件的改变，消化液的副作用等都不同程度影响着细胞的活力。在后期的病毒培养过程中，细胞密度和活力偏低在接种病毒后繁殖的病毒数量自然降低，病毒培养过程中环境pH的降低，各种代谢产物增多以及周转过程环境温度、时间等因素的影响都会使病毒的效价降低，有效抗原受到损失。

郑州爱科生物科技有限公司可提供的技术服务
   1、提供全悬浮BHK21、MDCK、Vero-E6细胞、培养设备，生长时间72小时，传代比例不低于1:5，建立实验室悬浮培养传代培养平台，完成种子批冻存；
   2、提供具有工业化应用价值的培养基品种，每毫升抗原生产成本折合2-4分人民币；
   3、实验室30升生物反应器细胞悬浮培养技术；
   4、30-3000升生物反应器工业化放大生产技术；
   5、口蹄疫、狂犬病、禽流感等病毒工业化培养技术；
   6、生物反应器细胞高密度培养后抗原纯化、灭活、乳化等下游技术；
   7、最合理的生物反应器生产车间的规划和配套设施设计；
   8、工业化3000升生物反应器设计制造技术，保证工业放大成功。