加快小型、动态生物制药设施的生产

在生物制药行业，随着对单克隆抗体 (mAb)、细菌产生的疫苗和治疗性哺乳动物细胞的需求不断增长，快速推出产品至关重要。全球生物制药蛋白质产品年产量超过 1700 万升。GEA kytero 一次性灌注分离机等创新解决方案经过专门涉及，可实现高度强化、连续的细胞分离​​，满足了希望利用这个充满活力的市场并通过强大且易于扩展的上游工艺来取得更大成功的生产商的需求。新型灌注分离机提供了一种变革性的方法，可以成倍提高产品产量，实现前所未有的生产率，并更快地为医疗机构和患者提供服务。 

连续意味着成本效益

连续加工可优化生产时间并减少启动生物制药工艺运行所需的精力。操作员不再需要等待分批运行结束后才能从含有产品的介质中分离细胞并收集目标蛋白质，即活性药物成分。他们可以将细胞送回生物反应器而不是丢弃，从而持续运行生产数周（而不是数小时或数天），并且从第一天就可以开始产出产品。 

这项创新技术可以使新产品更快进入市场，并且及时交付现有产品，避免浪费宝贵的时间。重要的是，可以在运行整个多周工艺中重复使用相同的培养细胞，无需对连续的批次进行新鲜培养。 

连续意味着成本效益，过去只有较大规模的运营才能从这种方法中受益。这一现状将随着新型一次性灌注分离机的出现而有所变化，它使得占地面积有限、劳动力资源稀缺、工作流程要求复杂且竞争激烈的小型制药公司都能够使用这项技术。这些公司往往依赖现代化的一次性设备来完成其关键加工任务。复杂的清洗周期会占用额外的空间、公用配套设备、人力和时间，这对他们来说是难以承受的。2021 年，一次性分离机标志着全球首次将易于应用的分批处理碟片式分离技术应用于规模较小的研发或生产设备，并提供高效率、卓越的灵活性和简单的操作。该系列中的新型一次性灌注分离机是同类产品中的首款，可为致力于连续生产的小型设施实现同样的效果。

现有的生物制药工艺 

在生物反应器中培养细胞并随后收获产品蛋白质是生物制药生产的关键上游工艺。随着细胞在反应器中呈指数级生长，需要将细胞从容器中取出并与培养基分离 - 灌注处理可以优化这一过程。然而，在过去，转换到灌注装置似乎成本高昂且容易出现风险。这是许多制药商（甚至更大的工厂）一直以来都抗拒转换的主要原因。一次性灌注装置提供了以相对较少的精力和成本进入灌注处理的机会，消除了进入该工艺的许多典型障碍。一项有关典型工艺选择方案的调查得出了以下结论：

准备接种物（启动细胞）

无论使用哪种工艺设置进行细胞培养和分离，都具有相同的准备工作：将来自冷冻保存的储存瓶的细胞，放入置于培养箱振荡器中的摇瓶内进行预培养。可以按照标准间隔（例如，每隔一天）进行传代（去除培养基并将细胞转移到新鲜生长培养基中），在接种前促进细胞菌株的繁殖。 

选择方案 1：分批处理

对于研发目的而言，简单的分批处理可能是培养和分离细胞的最有效方法。细胞培养物的活性可以少于七天，甚至仅仅几个小时，然后被送入小型分离机或其他细胞保留装置，以分离细胞并分离出所需的产品。该程序的主要优点是易于设置且易于防止污染。 

选择方案 2：分批补料处理

基于批次的细胞培养过程只能持续有限的时间，之后基质培养基中的营养物质将被消耗，细胞代谢产生的有毒副产物将超过规定的限度，从而影响细胞的活性。采用分批补料工艺，可以将该时间限制延长到 15 天以上。该优势通过按照复杂的时间表规定，用来自单独储罐的新鲜基质反复替换生物反应器中的培养基实现。该程序可去除有毒颗粒，并添加足够的营养物质来保持批次活性，但必须仔细平衡进料量以避免稀释培养物。整个批次运行结束后，采用与标准分批处理相同的方式收获产品。尽管分批补料处理要求较高，但它适合商业化生产。它可以提供高质量结构，具有足够的细胞密度和产品滴度。

选择方案 3：灌注处理

使用带有新型 GEA kytero 灌注分离机等解决方案的灌注装置，可将细胞培养操作延长至数周。将生物反应器中的培养基含有细胞、细胞产品和营养物质连续送入灌注分离机，瞬间产生有价值的产品。采用与添加新鲜培养基到反应器的相同速率，一起收集用过的培养基和收获的产品，使生物反应器中的培养基保持恒定的体积。该交换率称为每日容器体积。分离后的细胞从配有特殊端口的分离机装置送回生物反应器，不会损失活性。 

促进灌注：高效碟片式分离 

有几种细胞保留方法可用于提供所需的细胞分离，包括交替切向流过滤或切向流过滤，这些方法根据大小分离颗粒，而碟片式分离采用离心力根据质量分离颗粒。 

后一项技术经过 GEA 分离工程师数十年的不断完善，并已应用于世界各地的工业制药业务，在效率、灵活性和空间方面具有显著的优势。碟片式分离可提供极高的细胞密度和产品产量，固体捕获率可达 99%。它可以对质量的细微差异进行微调，从而适应每天变化的复杂自动分离任务。无摩擦和低剪切机械概念确保最小的温度升高以实现最大的细胞活性。

突破性的一次性便利性

在 GEA kytero 系列中，已将公司的成熟碟片式技术改造成特别紧凑的机器，具有易于操作的一次性元件，其中包含整个碟片式技术。只需在生产运行结束后更换该元件和所有相应的补料和排放管线，即与产品接触的所有部件，即可获得最大的便利性和免受污染的安全性。可选配经过伽玛射线处理的交换滤芯。 

该系列新推出的灌注分离机具有与原有分批补料分离型号相同的优势：无需卫生清洗或高压灭菌，因此机器只需几分钟即可准备好进行下一个连续加工。除了电力和空气供应外，该分离机不需要任何公用配套设备。它们适合每种设施，尤其是与传统的过滤系统相比。与所有碟片式分离机一样，无需预留任何占地面积或劳动力资源来更换过滤器。
 
除了创新的紧凑、封闭、 100% 防污染分离单元系统之外，GEA kytero 机器还配备了无接触驱动系统，为生物防护提供理想的支持。 

灌注启动和扩大规模

GEA kytero 灌注分离机备有两种型号，分别适用于容量高达 500 升和 2,000 升的生物反应器，因此能够以经济的方式减少昂贵细胞菌株的数量进行工艺处理。预计将于 2025 年初推出一种专为最小研发实验室应用设计的新型分离机，适用于分批和灌注测试工艺。 

GEA kytero 机器的测试用户发现它们可以克服当前的限制。利用这些工艺组件所取得的测试和生产结果可以扩大到更大的一次性型号，甚至可以利用著名的 GEA pharma aseptic 和 GEA pharma pure 系列中的经典不锈钢分离机进行工业生产 - 始终保持碟片式分离的技术原理，确保安全的工艺转移并有助于验证。

鼓励旨在建立灌注工艺并扩大其在动态制药市场中的地位的生物制药制造商在其运营中探索一次性灌注技术的好处。