發布時間：2025/02/28 點擊數：972 干細胞(bao)再生(sheng)藥(yao)物已展(zhan)現(xian)廣闊(kuo)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)前景，這對細胞(bao)治療產品(pin)臨床至上市(shi)階(jie)段的(de)(de)(de)工業(ye)化生(sheng)產提(ti)出了要求，且生(sheng)物反應(ying)(ying)器被(bei)認為是較大規模進(jin)行(xing)干細胞(bao)生(sheng)物制造的(de)(de)(de)理(li)想平(ping)臺。為了減(jian)少產品(pin)污(wu)染的(de)(de)(de)風(feng)險(xian)，監管機構也更推(tui)薦使用(yong)一(yi)(yi)次性(xing)生(sheng)物反應(ying)(ying)器。本文就已報道(dao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)次性(xing)生(sheng)物反應(ying)(ying)器應(ying)(ying)用(yong)、各自(zi)優(you)缺點，以(yi)及在未來(lai)生(sheng)產中(zhong)的(de)(de)(de)挑(tiao)戰進(jin)行(xing)概述。
一、干細胞生物制造的一次性生物反應器(qi)
01 一次(ci)性攪拌(ban)槽生物反應(ying)器
(Stirred-tank bioreactors ,STBRs)
攪(jiao)拌槽生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)器是在(zai)(zai)多種細(xi)(xi)胞類(lei)型(包(bao)括(kuo)細(xi)(xi)菌、昆蟲、植物(wu)或(huo)動物(wu)細(xi)(xi)胞)中生(sheng)產(chan)病毒或(huo)重(zhong)組蛋白等產(chan)品最常用(yong)的(de)裝(zhuang)置之一(yi)(yi)。STBR通(tong)常采用(yong)玻璃(li)或(huo)不銹鋼(gang)材(cai)質，其內部沿生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)器高(gao)度有一(yi)(yi)個或(huo)多個葉輪，以確保培養基的(de)有效攪(jiao)拌(圖(tu)1)。數十年來，STBR在(zai)(zai)生(sheng)物(wu)制藥行業的(de)使用(yong)確保了(le)該類(lei)生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)器在(zai)(zai)攪(jiao)拌剖面、剪切(qie)應(ying)力、功率耗散(san)和(he)氧傳質方面有很好的(de)特征(zheng)描(miao)述(shu)，具有完善的(de)經驗(yan)相關(guan)性，以及(ji)確定的(de)放大標準。
然而(er)，STBRs中(zhong)存(cun)在高(gao)剪(jian)切力的“熱(re)點”以及混合(he)較差或未混合(he)的“死區”。這種不均勻(yun)的水(shui)動力學混合(he)環(huan)境可能會因為高(gao)剪(jian)切力本身(shen)造成細(xi)(xi)(xi)(xi)胞過度分(fen)化，或細(xi)(xi)(xi)(xi)胞沉降形成部分(fen)非常大的細(xi)(xi)(xi)(xi)胞聚集體而(er)發(fa)生細(xi)(xi)(xi)(xi)胞凋亡。
文章綜述了(le)10毫升(sheng)實驗室規模到200升(sheng)生產規模的應(ying)用(yong)，包括（1）BioBLU（125 mL）、Mobius CellReady（1.5L）中進(jin)(jin)行(xing)hiPSCs擴(kuo)(kuo)增(zeng)；（2）在(zai)STBRs中進(jin)(jin)行(xing)PSC-心肌細(xi)胞分化(hua)探索；（3）在(zai)Mobius CellReady、UniVessel SU和CultiBag STR生物反(fan)應(ying)器中進(jin)(jin)行(xing)微載體粘(zhan)附(fu)的hMSC擴(kuo)(kuo)增(zeng)；（4）也有在(zai)Ambr15生物反(fan)應(ying)器系統中進(jin)(jin)行(xing)人造(zao)血(xue)干(gan)細(xi)胞/祖細(xi)胞(hHSPC)擴(kuo)(kuo)增(zeng)的多種(zhong)條件測(ce)試以及(ji)無(wu)血(xue)清培養基中基于微載體的BM-hMSC擴(kuo)(kuo)增(zeng)測(ce)試。具體細(xi)節可參見原(yuan)文章【1】。
圖(tu)1. 攪(jiao)拌式生物反應器容器及控制(zhi)原理圖(tu)
02 固定床(chuang)生物反應器(qi)
（Fixed-Bed Bioreactors）
固定(ding)床生物反(fan)應器是食品和廢水工(gong)業中常見的主(zhu)要裝置，容(rong)器內充(chong)滿(man)大孔(kong)材料或大珠，細胞或酶(mei)可(ke)以(yi)附著在(zai)上面(mian)，液相(xiang)可(ke)以(yi)通過它連續通過(圖2)。
與攪拌槽生物反應器相比，其幾何形狀和配置使其具有較大的表面體積比，占地面積小，具更高的單位體積生產力，這些特性對于培養錨定依賴性的哺乳動物細胞有利。但由于缺少葉輪和攪拌，傳遞給細胞的剪切應力很低的同時，事實上更容易在生物反應器內形成營養物、代謝物、生長因子、氧氣等物質的濃度梯度（一定程度上反映出培養環境的不均一性），且生長監測困難。
文中綜述了該(gai)系統應用于哺乳動物(wu)(wu)細胞(bao)病(bing)毒生(sheng)(sheng)產和少量hMSC擴增的(de)案例，如(ru)使用固定床(chuang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反應器系統-Fibrastage瓶(已停(ting)止使用)用于擴增人臍帶血來源的(de)hMSCs，一(yi)個(ge)500mL的(de)FibraStage瓶，培養7天可產生(sheng)(sheng)(4.15±0.81)× 108個(ge)細胞(bao)【1】。
圖(tu)2. 固定(ding)床生物反應器圖(tu)示
03 中空纖維生物反應器(qi)
(Hollow Fibre Bioreactors)
中空纖維生物反應器由許多毛細管組成，與固定床生物反應器類似，具有高表面積和低占地面積（圖3）。在中空纖維生物反應器中，細胞粘附在毛細管表面，培養基和試劑可以通過粘附細胞的環泵送，而氣體和小分子（例如葡萄糖、乳酸）可通過半透的毛細血管膜擴散。中空纖維反應器中可獲得高細胞密度及其產生的高產物滴度使其得到重組蛋白、單克隆抗體和病毒生產行業的青睞，同時還可用于廢水處理和生物催化反應。但相對(dui)較高的成本、難以監測細胞生(sheng)長(chang)以及容(rong)易受到(dao)污染是它(ta)的一些劣勢。
文中綜述(shu)提到了Quantum Cell Expansion System (QES; Terumo BCT)在干(gan)細胞(bao)方(fang)面的應用，包括hESCs和(he)hiPSC的擴增(zeng)，GMP級神經(jing)干(gan)細胞(bao)（hNSCs）的生產和(he)各種(zhong)來源的hMSC的培養。該封閉的全(quan)自動系統由大約11500根中空纖(xian)維組成(cheng)，為細胞(bao)生長提供了2.1平方(fang)米的表(biao)面積（相當于120個T-175燒瓶)，占地面積為0.3平方(fang)米【1】。
圖3.中(zhong)空纖維生(sheng)物反應器系統原(yuan)理圖及中(zhong)空纖維組件特寫
04 旋轉細胞培養系(xi)統
(Rotary Cell Culture System, RCCS)
旋轉細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)系(xi)統(tong)是(shi)NASA開發的(de)(de)一(yi)種(zhong)高縱(zong)橫比(bi)的(de)(de)圓柱形生物反應(ying)器，可用(yong)于(yu)(yu)微重力(li)(li)環(huan)境下的(de)(de)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)(圖4)。培(pei)養(yang)基與容(rong)器本身以相同(tong)的(de)(de)速度旋轉，這將使地(di)球引(yin)力(li)(li)對容(rong)器內粒子的(de)(de)影響最小化，從(cong)而產生10-2 x g的(de)(de)有效(xiao)引(yin)力(li)(li)。因(yin)(yin)此，細(xi)胞(bao)可以在(zai)層(ceng)流狀態下懸浮培(pei)養(yang)，具有最小剪(jian)切(qie)應(ying)力(li)(li)(<5 x 10-2 Pa)，且由于(yu)(yu)缺(que)乏頂部空(kong)間剪(jian)切(qie)力(li)(li)進一(yi)步減小，因(yin)(yin)此不會形成氣泡(pao)。雖然RCCS傳遞的(de)(de)低(di)剪(jian)切(qie)應(ying)力(li)(li)限制了剪(jian)切(qie)引(yin)起(qi)的(de)(de)細(xi)胞(bao)損(sun)傷(shang)，但RCCS傳遞的低剪(jian)切應力降低剪(jian)切引起的細胞損傷的同(tong)時(shi)，也更大(da)程度(du)地限(xian)制了對流傳質（在RCCS中(zhong)，主要(yao)是(shi)指(zhi)擴散傳質），這導致細胞附近形成低營養濃(nong)度(du)和高廢物堆積的微環境。一次性RCCS系統由synconon公(gong)司商(shang)業化，目前只(zhi)有10毫升(sheng)和50毫升(sheng)的規(gui)模(mo)，規(gui)模(mo)擴展性方(fang)面(mian)限制較大。
文中(zhong)綜述了hESC衍(yan)生的hNSC在RCCS中(zhong)的培養，模擬微(wei)重力觀察其對這些細胞(bao)發育(yu)的影響(xiang)，另外也有成人BM-hMSCs在該生物反應器中(zhong)的培養研究【1】。
圖4.旋轉細胞培養系統示(shi)意圖
05 旋轉(zhuan)床生物反應器
(Rotating Bed Bioreactors)
旋轉床生物反應器在固定床系統基礎上加上旋轉作用-細胞粘附在容器內旋轉的板上(圖5)。其應用包括生物催化、廢水處理以及在哺乳動物細胞培養。該類生物反應器可以在滿容量下運行，類似于滾輪瓶，但不完全填充容器，其可以允許細胞間歇性地接觸培養基和頂空，具有較大的表面體積比，向細胞傳遞較低的剪切應力，通過旋轉的方式為培養物提供了更多的均勻性，與灌注兼容。但其缺陷是在培養過程中不能進行細胞收集和監測。
文(wen)中綜(zong)述了RP 2000 H生物反(fan)應器（125mL規模）被用(yong)于(yu)UCM – hMSC擴增，以及旋(xuan)轉床(chuang)生物反(fan)應器（340mL）被用(yong)于(yu)處理人臍帶動脈細胞(HUCACs)的實驗(yan)過程【1】。
圖5.旋(xuan)轉床(chuang)生物反應器示意圖
06 搖擺(bai)生物反應器(qi)
(Rocking Motion Bioreactors)
搖擺生物反應器于1998年被描述，并被建立為攪拌槽生物反應器的替代品，用于昆蟲和哺乳動物細胞的培養，如病毒和重組蛋白的生產。搖擺生物反應器最初是一次性使用的，采用一次性培養袋。但其在特定搖擺速度下的剪切力尖峰會出現共振現象導致不尋常行為，并且一些細胞沉積和微載體黏附在容器壁上。常見的搖擺生物反應器包括Cytiva 的Xuri細胞擴增系統(以前的WAVE生物反應器)和Cellbag容器，以及來自Sartorius的BiostatRM和Flexisafe RM袋(取代CultiBag)，覆蓋的工作體積從50 mL到500L。
文(wen)中綜述的(de)應(ying)用有在(zai)Xuri細(xi)胞(bao)擴增(zeng)系統中培養hESCs和(he)hiPSCs聚(ju)集(ji)體（150mL、250mL、 1L），并(bing)使用灌注和(he)非灌注細(xi)胞(bao)袋(dai)，進行連續傳代和(he)培養條件的(de)優(you)化；在(zai)搖(yao)擺反(fan)應(ying)器中進行hMSC的(de)擴增(zeng)（200mL和(he)600mL改良細(xi)胞(bao)袋(dai)）及hHSPCs到紅(hong)細(xi)胞(bao)生產(chan)的(de)研(yan)究【1】。
圖6.搖動(dong)生物(wu)反(fan)應器示意圖
07 垂直(zhi)輪生物反應器
(Vertical-Wheel bioreactors，VWBRs)
攪拌(ban)槽生物(wu)(wu)反應器是(shi)傳統生物(wu)(wu)處理(li)的(de)(de)(de)(de)常用方(fang)法，但其攪拌(ban)機制傳遞的(de)(de)(de)(de)高剪(jian)(jian)切(qie)應力，不(bu)(bu)(bu)適(shi)合干細胞(bao)等對剪(jian)(jian)切(qie)力敏(min)感(gan)的(de)(de)(de)(de)細胞(bao)的(de)(de)(de)(de)培(pei)(pei)養。盡管已提(ti)(ti)到的(de)(de)(de)(de)大多數(shu)其他生物(wu)(wu)反應器通(tong)過(guo)不(bu)(bu)(bu)使(shi)(shi)用葉輪來避免這個問題，但這會損害(hai)傳質(zhi)并(bing)可能影響(xiang)培(pei)(pei)養物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)均勻性。PBS Biotech的(de)(de)(de)(de)垂直-輪生物(wu)(wu)反應器 (VWBR)克服了前(qian)幾類生物(wu)(wu)反應器的(de)(de)(de)(de)較大缺陷(xian)，使(shi)(shi)用更溫(wen)和有效的(de)(de)(de)(de)攪拌(ban)機制以(yi)提(ti)(ti)供均勻的(de)(de)(de)(de)培(pei)(pei)養環(huan)境，并(bing)實現不(bu)(bu)(bu)同規模上(shang)的(de)(de)(de)(de)有效放(fang)大（圖7）。
容器(qi)(qi)內(nei)獨特的(de)(de)(de)(de)(de)(de)垂直輪(lun)(lun)設計(ji)，其(qi)內(nei)部(bu)葉(xie)(xie)(xie)片和(he)外(wai)部(bu)槳(jiang)葉(xie)(xie)(xie)使容器(qi)(qi)內(nei)液流產(chan)生徑(jing)向和(he)軸(zhou)向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合；容器(qi)(qi)U形底部(bu)和(he)相對大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)直徑(jing)形成較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃略體積，避免了(le)葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)下方的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“死區”，限制(zhi)了(le)干細(xi)胞(bao)(bao)聚集體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)降，總(zong)體上(shang)產(chan)生更有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合效(xiao)果；另外(wai)使用低(di)輸入(ru)功(gong)率（攪拌速(su)度），使傳遞(di)到細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)剪切應力更小(xiao)。此外(wai)，葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)尺寸允許其(qi)旋轉能(neng)量(liang)在相當大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面積上(shang)耗(hao)散，相比于水平(ping)葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)式生物(wu)反應器(qi)(qi)，其(qi)能(neng)量(liang)耗(hao)散率更低(di)。此生物(wu)反應器(qi)(qi)是為一次性使用而(er)開(kai)發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，涵蓋前期(qi)工藝開(kai)發至臨床和(he)上(shang)市(shi)生產(chan)級(ji)別規(gui)(gui)格(ge)，有PBS Mini 0.1L和(he)0.5L規(gui)(gui)格(ge)（研究級(ji)）、PBS 3L、15L和(he)80L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)GMP級(ji)生產(chan)規(gui)(gui)格(ge)，500L規(gui)(gui)格(ge)在概念驗(yan)證中。所有體積反應器(qi)(qi)擁有相似(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水動(dong)力條件(jian)，在逐(zhu)漸放大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)垂直輪(lun)(lun)生物(wu)反應器(qi)(qi)中具有良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)測性能(neng)，實現真正(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可放大(da)性。
圖7. 垂直輪生物(wu)反應器(qi)示意圖
(a) 100ml容器(qi)，帶(dai)底(di)座; (b) 3L容器(qi)，帶(dai)嵌入式(shi)控制器(qi)
目前，VWBRs基(ji)于(yu)CFD的(de)(de)流體(ti)動(dong)(dong)力學建(jian)模數(shu)據和(he)實(shi)驗數(shu)據所進(jin)行的(de)(de)特(te)征(zheng)描述愈來愈詳(xiang)盡。多篇hiPSC在(zai)垂(chui)直輪生(sheng)物反應器(qi)中的(de)(de)培(pei)養數(shu)據，也展現出其(qi)優異的(de)(de)性(xing)能表(biao)現，包(bao)括細胞(bao)(bao)擴增能力、細胞(bao)(bao)質量保持、可重復(fu)性(xing)、穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)可放大性(xing)等，如(ru)圖(tu)8所示(shi)，詳(xiang)細內容見(jian)參(can)考文(wen)(wen)獻【3】-【9】。此外(wai)，PBS反應器(qi)還(huan)有被報道用錨定(ding)依(yi)賴性(xing)細胞(bao)(bao)的(de)(de)擴增（如(ru)哺(bu)乳動(dong)(dong)物或人間充質干(gan)細胞(bao)(bao)）、造血干(gan)細胞(bao)(bao)以及外(wai)泌體(ti)的(de)(de)生(sheng)產工藝開發等。具體(ti)出版物可參(can)見(jian)原(yuan)文(wen)(wen)參(can)考文(wen)(wen)獻【1】。
圖8.關于近年(nian)發(fa)表的在不同的幾何形狀的生物(wu)反應(ying)器中3D懸浮(fu)iPSC擴增研究的匯總比較
引用(yong)自參考文獻【3】
二、各生物反應(ying)器(qi)優劣(lie)勢總結(jie)
生(sheng)物反應器的選擇取決(jue)于多種因素。現將前(qian)文中(zhong)提到的各類生(sheng)物反應器及其各自優點和局限性總結如(ru)下：
、
三、一次性(xing)生(sheng)物反應器(qi)生(sheng)產(chan)過程中的挑戰
不論選擇何(he)種平臺，一次性生物(wu)反應器工藝的整體(ti)發展，都存在以下挑戰。大(da)致總結為以下幾點(dian)：
1.一次性部(bu)件材質的選(xuan)擇（如聚合(he)物(wu)(wu)化(hua)合(he)物(wu)(wu)）
用γ輻射進行滅菌或在培養條件(jian)下使用是(shi)否會導致這些聚合物(wu)降解，然后浸出到(dao)培養基。
2.可持續性(xing)
在(zai)一個過程(cheng)中(zhong)，可(ke)(ke)能(neng)處理數百或數千個一次(ci)性容器(qi)(qi)將導致(zhi)更(geng)高的(de)空間占(zhan)用，因(yin)為(wei)這(zhe)(zhe)些容器(qi)(qi)含(han)有擴增(zeng)的(de)細胞，被視為(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)廢物(wu)，不能(neng)回收、焚燒或送(song)往垃圾填(tian)埋場。這(zhe)(zhe)些生(sheng)(sheng)物(wu)反應器(qi)(qi)的(de)制(zhi)(zhi)造、包裝、滅菌和(he)運輸也(ye)構成了可(ke)(ke)持(chi)續性限制(zhi)(zhi)。然而(er)，對可(ke)(ke)重復使(shi)用和(he)一次(ci)性使(shi)用系統中(zhong)單(dan)克(ke)隆抗體(ti)和(he)腺病毒(du)疫苗生(sheng)(sheng)產的(de)一組生(sheng)(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)分(fen)析實際上得出結論，一次(ci)性使(shi)用過程(cheng)在(zai)環(huan)境(jing)上更(geng)具可(ke)(ke)持(chi)續性。但它們(men)的(de)環(huan)境(jing)影(ying)響可(ke)(ke)以進一步減少，例如(ru)，確(que)保生(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)產設施盡可(ke)(ke)能(neng)靠(kao)近容器(qi)(qi)制(zhi)(zhi)造地點，并通過促進任何未受污(wu)染的(de)部件(jian)(即包裝和(he)包裝)的(de)回收。
3.經(jing)濟性
因為初始投(tou)資更(geng)少使一次(ci)性(xing)容(rong)器看起來比可重復使用(yong)容(rong)器更(geng)便宜，但每(mei)次(ci)生物(wu)反應(ying)器運行都需(xu)要新(xin)的(de)(de)容(rong)器，這可能會(hui)導致整個過程(cheng)的(de)(de)運行成本更(geng)高。一次(ci)性(xing)生物(wu)反應(ying)器工藝(yi)成本的(de)(de)差異將(jiang)取決(jue)于較低的(de)(de)初始投(tou)資和(he)較高的(de)(de)耗材成本。其積極方面(mian)的(de)(de)影(ying)響(xiang)也(ye)應(ying)考慮(lv)，如節省滅菌(jun)周期(qi)所需(xu)的(de)(de)時(shi)間和(he)較低批次(ci)間受(shou)污染的(de)(de)潛在(zai)風險，以及使用(yong)一次(ci)性(xing)生物(wu)反應(ying)器的(de)(de)工藝(yi)可能面(mian)臨更(geng)小的(de)(de)監管障礙，縮(suo)短產品上市時(shi)間。
4.質(zhi)量源于設計框(kuang)架
無論使用何種類型的生物反應器，干細胞生物制造過程的發展都受益于質量源于設計 (Quality by design,QbD)框架。其中操作區間保證在確保最終產品質量的同時允許過程中的一些靈活性。此外，質量控制被轉移到工藝時間軸的上游，而不是限于產品層面，使得整個過程都受到質量控制，允許盡早地發現和規避問題。如果每個一次性容器的特性都包含在關鍵工藝參數中，QbD可以減輕可能的容器變化的影響。QbD還受到持續和迭代改進的推動-隨著對過程有更多的了解，它可以被修改以解釋這些新信息。因此，QbD是開發穩健的生物工藝的重要工具，減少產品質量控制和失敗批次的費用，并允許進一步符合GMP指導方針。
四、結(jie)論
近年來，基于(yu)干(gan)細胞(bao)(bao)的(de)療(liao)法獲得了很(hen)多關注。然(ran)而，干(gan)細胞(bao)(bao)及其衍(yan)生物的(de)大規模制造過(guo)程(cheng)所(suo)帶來的(de)諸多問題——比如對人類干(gan)細胞(bao)(bao)復雜性的(de)有限認識；生物反應器提供的(de)動態培(pei)養環境(jing)對細胞(bao)(bao)表型、活(huo)力或質量的(de)影(ying)響；平臺和試劑的(de)高昂成本；從細胞(bao)(bao)作為工(gong)廠到細胞(bao)(bao)作為產(chan)品的(de)范(fan)式(shi)轉變，以及與這種(zhong)轉變相關的(de)監管障(zhang)礙，都減緩了它們向臨床的(de)過(guo)渡(du)。
此外(wai)，細(xi)胞分(fen)(fen)化(hua)在(zai)(zai)(zai)許多(duo)情況(kuang)下(即(ji)在(zai)(zai)(zai)所有(you)涉及hPSCs的(de)(de)過(guo)(guo)程中)都是必需的(de)(de)，這增加了過(guo)(guo)程的(de)(de)復雜性(xing)，并且已(yi)經在(zai)(zai)(zai)2D中進行(xing)的(de)(de)各(ge)種研(yan)究(jiu)可(ke)能難以轉化(hua)為3D生(sheng)(sheng)(sheng)物反應器(qi)環(huan)境。盡管如此，這些(xie)障礙中的(de)(de)一些(xie)正(zheng)在(zai)(zai)(zai)被突破，并且已(yi)經有(you)可(ke)能在(zai)(zai)(zai)不影(ying)響其(qi)質量的(de)(de)情況(kuang)下生(sheng)(sheng)(sheng)產臨床(chuang)規模數量的(de)(de)干(gan)細(xi)胞。事實上，大多(duo)數使用(yong)生(sheng)(sheng)(sheng)物反應器(qi)培(pei)(pei)養干(gan)細(xi)胞及其(qi)衍生(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)研(yan)究(jiu)都對(dui)細(xi)胞表型和基因(yin)組完整性(xing)進行(xing)了評估。然(ran)(ran)而(er)，仍然(ran)(ran)需要(yao)更全面的(de)(de)研(yan)究(jiu)，例如靜(jing)態與動態培(pei)(pei)養的(de)(de)蛋(dan)白(bai)質組學或轉錄組學分(fen)(fen)析，來充分(fen)(fen)了解生(sheng)(sheng)(sheng)物反應器(qi)中存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)動態培(pei)(pei)養微(wei)環(huan)境對(dui)所生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)細(xi)胞特性(xing)的(de)(de)影(ying)響。
雖然早期的(de)(de)報(bao)告采用(yong)(yong)(yong)可重復使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)反應(ying)器系統(tong)，但(dan)本文回顧(gu)的(de)(de)各種類型的(de)(de)一(yi)次性(xing)生(sheng)(sheng)物(wu)反應(ying)器已(yi)被(bei)建立為確保hPSC和hMSC擴(kuo)增和分(fen)化的(de)(de)有(you)效平臺。此外，一(yi)次性(xing)生(sheng)(sheng)物(wu)反應(ying)器降低了(le)最終產品污染(ran)的(de)(de)風(feng)險(xian)，從而允許更符合GMP生(sheng)(sheng)產過程(cheng)要求。隨(sui)著一(yi)次性(xing)使用(yong)(yong)(yong)系統(tong)的(de)(de)發展和對如何解決其局限性(xing)的(de)(de)更多(duo)見解被(bei)收(shou)集(ji)，它們可以預(yu)期在(zai)干細胞產品的(de)(de)建立中發揮(hui)重要作用(yong)(yong)(yong)，從而允許采取更多(duo)策略，實現(xian)再生(sheng)(sheng)醫(yi)學的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)。
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