一种新型的“电动力学清洗”（electrokinetic cleaning）工艺有望让药物制造商回收更高比例的培养基，研究人员预测该方法可使基于灌流的工艺更具经济可行性。

灌流生物反应器（perfusion bioreactor）数十年来一直是开发实验室的主力设备。然而，麻省理工学院电子研究实验室博士后Eric Wynne博士指出，鲜有企业在商业规模上采用该技术，部分原因是对培养基成本的担忧。

Wynne对GEN表示：“尽管许多因素限制了灌流生物反应器的采用，但培养基成本常被认为是主要问题。”他补充说，“我们相信回收有潜力降低成本以及制造过程中涉及的培养基总体积。”

电动力学废物分离原理

这项新研究的思路是，在培养结束后，使用一种称为电动力学废物分离（electrokinetic waste separation）的工艺，从培养基中去除细胞碎片、试剂和其他潜在污染物。

该方法利用电场将培养基分成两股流：一股收获流含有不带电分子——主要是细胞生长所需的营养物质；另一股废物流则含有更高浓度的带电分子，如氨和乳酸。

Wynne解释说：“电动力学废物分离提供了一种在回收前彻底清洗培养基的方法。这一过程使我们的工作与之前直接回收培养基的研究组区别开来。”

“在这项工作中，我们通过将‘废物’流再次处理以收获更多培养基，从而提高了该工艺的产率。”Wynne说。

其目标是让制造商在后续培养过程中重复使用更高比例的培养基——在研究中，Wynne和同事已回收了87.5%的废液体积。

“优势在于，通过分离废物，你可以用回收培养基替代更大量的新鲜培养基，而不会显著影响细胞生长或生产力。”

“使用灌流技术的公司已经在回收培养基。然而，通常重复使用的培养基体积不到50%。而且，如果没有清洗步骤，重复使用的培养基可能对细胞生长和生产力产生负面影响。”

“电动力学废物分离有潜力既提高回收量，又减少对生产力的任何负面影响。”他补充道。

仍处中试阶段，成本节约潜力显著

Wynne表示，该方法仍处于中试阶段，但成本节约潜力显著，尤其是与混合模式和全连续模式制造工艺结合时。

“在该技术准备采用之前，还需要更多开发，特别是在表征培养基回收是否影响产品质量属性方面。”

“采用该技术可能需要在小型和中试规模的灌流生物反应器中进行更多测试。此外，回收和废物分离可能最适合与下游连续色谱结合的全连续单克隆抗体生产工艺。”他说。

来源：GEN（英文原文，生物航编译，内容以原文为准）