2019年12月12日
自动化是细胞制造中扩大规模和成本管理的关键。本文描述了一种逆流离心细胞处理装置在小规模生物加工中用于自动完成缓冲液置换和细胞浓缩步骤的应用。
本方案为小规模细胞生产提供了封闭式自动缓冲液置换与浓缩的解决方案。重要的是,该缓冲液置换可实现高回收率,并递送极小体积的浓缩产物。新用户在遵循全部自动化步骤时可能会遇到困难。
练习编程这些步骤,并使用培养基进行测试运行,是熟悉该设备的良好方法。在开始缓冲液置换之前,在II级层流罩中,使用注射器和针头组件从500毫升生理盐水袋中取出50毫升生理盐水溶液。用50毫升20%人血清白蛋白替代该体积,并从培养容器中收获目标细胞。
计数后,使用注射器将细胞加载到转移袋中,并使用鲁尔锁扣将转移袋连接至一次性处理试剂盒。然后将先前准备好的洗涤缓冲液袋连接到一次性处理试剂盒。为设置自动缓冲液交换,在设备的图形用户界面中打开程序并点击启动按钮。
单击“新建”以创建新方案,单击“控制”以选择需要打开和关闭的阀门、离心机和泵的转速、泵的运转方向以及动作触发条件。设置完所有参数后,单击“保存”。将连接好的相应袋体悬挂在设备上,并将一次性使用处理套件安装到机器上。
然后点击连接按钮并下载已保存的程序。当播放按钮亮起时,表示该程序已准备就绪,可以开始运行。要执行自动缓冲液置换,请打开转移袋管路的手动夹具,然后点击开始以启动缓冲液置换程序。
在自动化步骤六结束时,由于空袋中的空气触发了气泡传感器,流程将暂停。如果袋子确实已空,请按“下一步”以继续进入下一操作步骤。当自动化流程完成后,关闭所有管路夹,并打开设备的门。
然后从设备上取下单次使用套件,并断开注射器,以便收集细胞用于后续分析。通常情况下,流化细胞层会呈现如此图所示的形态:细胞聚集在锥体中部及前部,腔室尖端处有一小段无细胞聚集的空隙,以及细胞加样入口内可见的开口。当引入黏度或密度不同的新缓冲液时,流化细胞层可能会被压缩。
可通过施加高流速来筛选活细胞,因为死细胞体积更小、质量更轻,增加流速可将其强制冲出腔室。缓冲液置换的自动化处理时间比手动缓冲液置换更短。在本分析中,手动和自动化处理过程对所测试的两种细胞的回收率相似,且任一过程均未影响细胞活力。
回收的细胞表现出相似的增殖速率、细胞因子产生能力以及免疫活性,且不受处理方式的影响。需要注意的是,本方案仅作为指导性规程,因此使用者应根据自身细胞类型和缓冲液条件设置流速和离心速度。缓冲液置换是细胞制备过程中的一个中间步骤,可能在细胞培养扩增或冷冻保存与制剂之后进行。
目标是开发出将整个过程封闭起来的方法。逆流离心是一种非常通用的平台。未来的研究将探索其在细胞筛选中的应用,例如从绒毛膜产物中去除死细胞以及分离单核细胞。
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本方案为小规模细胞生产提供了封闭式自动化缓冲液置换与浓缩的解决方案。该缓冲液置换过程具有高回收率,并可获得小体积的浓缩产物。
自动化逆流离心系统通过实现封闭、可放大且可重复的缓冲液置换与浓缩,解决了细胞治疗早期生产工艺中的关键瓶颈问题。该技术弥合了手动、劳动密集型操作与大规模自动化之间的差距,有助于稳健的工艺开发并降低风险。其模块化与适应性特点使其成为推动细胞治疗研发管线发展的战略性工具。
该自动化系统位于细胞扩增与后续制剂或冷冻保存之间,可支持早期发现及临床前生产步骤。