使用單克隆抗體作為治療藥物需要規�；�生產，遠遠超過實驗室生產。各種生產系統已經開發和發展，生物反應器已逐漸成為單克隆抗體生產系統的重要儀器設備。

一、懸浮培養細胞生產系統簡介 
商業規模的 mAb 生產可以使用貼壁細胞或懸浮細胞以及微載體進行培育生產，但使用懸浮細胞進行放大更容易所以也較常用。懸浮生產系統的另一個優勢是不需要具有大面積細胞粘附的生物反應器，因為貼壁細胞生產力的培養與生物反應器的面積相互關聯。

在生產規模擴大、產品質量維持、污染控制、供氧需求、DO和CO 2去除控制等指標也是衡量生物反應器的關鍵。 



二、細胞生產系統中生物反應器的類型
通常用于水下哺乳動物細胞中 mAb 生產的不同類型的生物反應器是不銹鋼攪拌罐生物反應器 (STR)、氣升式反應器和一次性生物反應器。

1.不銹鋼攪拌罐生物反應器
不銹鋼攪拌罐生物反應器是用于工業 mAb 生產的最堅固的生物反應器類型，由與攪拌槳和攪拌罐組成。它是一個綜合系統，圍繞這項技術有很多知識和經驗，這些知識和經驗是通過其廣泛的工業用途獲得的，而不僅僅是使用哺乳動物細胞進行生產。

該生物反應器中的培養允許工作體積的廣泛靈活性，范圍從 1.0 到 25.0 L ，因為該系統由于其對生產條件的高度控制和廣泛的處理知識，很容易擴展到更大的容量。清潔和滅菌系統都有著較好的改善。此外，與其他生產系統相比，該系統的培養參數，例如氣體轉移系數、攪拌、通氣、溫度維持、pH 等，都得到了有效的控制和調節。STR 的另一個優點是它可以用于培養各種細胞類型。然而，使用 STR 的最大缺點是剪切引起的應力。它會導致細胞裂解并導致 mAb 生產力下降。 

2.氣升式反應器
氣升式生物反應器的示意圖。顯示栽培過程中的主要成分。
氣升式反應器也廣泛用于 mAb 的工業生產。反應器由內部帶有氣泡柱的罐組成，空氣被注入柱底。當脫氣培養基以與反應器底部相反的方向流動時，空氣通過柱的長度流到生物反應器的頂部。這創造了培養基的持續溫和混合以及適當的培養通氣，消除了由其他攪拌系統引起的部分剪切應力。該操作系統的其他優點是更容易擴大規模，減少污染問題發生，并且設備較簡單。盡管有這些優點，但該系統的利用率低于STR 反應器，因為工作體積范圍僅為 2.0 至 5.0 L 所以適用于小樣試樣。

3.一次性生物反應器
隨著波浪反應器系統的推出，之后，開發了一次性攪拌罐生物反應器。
這種方法為 mAb 制造帶來了許多優勢。在該過程結束時，生物反應器被丟棄并更換為一個新的清潔和無菌的。這消除了批次之間的交叉污染，并減少了批次之間設備準備所消耗的時間。當考慮到該工藝的所有優點時，與其他工藝方法相比，在生產和投資資本方面的節省是非常顯著的。這種生產系統的最大缺點是支持的工作量很小，范圍從 50 到 2000 L。

4.波浪式生物反應器
波浪式生物反應器系統由一個放置在搖擺平臺上的無菌塑料袋 (CellBag™) 組成。袋子一半裝滿培養基，一半裝滿感興趣的氣體混合物。平臺運動在培養物中產生起伏運動，確保有效的通氣和培養物混合，而不會造成剪切損傷。 
 
SUBs 的主要特點與它們與不銹鋼生物反應器相似的技術特性有關，即曝氣率、攪拌、反應器幾何形狀以及易于監測內部條件，這一過程類似于不銹鋼生物反應器SUB 被廣泛用于替代許多生物產品生產過程。從工業角度來看，SUB可能是一種更便宜、更有效的替代品，其原理可以輕松替代任何生物工藝，以使該方法適應要更換的感興趣平臺，例如大型罐和不銹鋼或運動搖擺平臺。

目前，SUBS 已用于單克隆抗體生產的生物過程中，涉及多種表達系統，包括哺乳動物細胞、微生物、植物、乳腺等。動物細胞培養技術是生產 mAb 的最古老技術之一。

還有一種稱為滾瓶的瓶子的生產，它由在保持旋轉運動的瓶子中控制的營養和物理條件下生長的哺乳動物細胞組成。

5.滾瓶培養系統
滾瓶是用于培養細胞和生產某些生物產品的旋轉運動培養系統。它已成為其他單克隆抗體生產系統的替代品。滾瓶提供有利于氧氣傳輸和溫度控制的條件，無需曝氣、攪拌螺旋槳或循環泵。對于商業規模的單克隆抗體生產，滾瓶技術可適用于生產線中包含數十個瓶子的架子。這種技術的優點是與易于處理和監測某些條件（如溫度和旋轉）相關的高增長潛力。

介于國外生物反應器采購成本高昂，售后服務不便，型號固定、貨期長等因素，我國自主研發設備生產的生物反應器目前已廣泛應用于細胞培養、單克隆抗體生產等環節。

文章來源：蘇州阿爾法生物