Sartorius Stedim Biotech一次性生物反應器袋在CAR-T細胞規(guī)模化培養(yǎng)中的優(yōu)勢

內(nèi)容簡介： 本文探討了在細胞治療（如CAR-T, CAR-NK）等先進治療醫(yī)學產(chǎn)品（ATMP）的生產(chǎn)中，從實驗室規(guī)模向臨床與商業(yè)化生產(chǎn)放大所面臨的挑戰(zhàn)。文章重點分析了Sartorius Stedim Biotech（SSB）的一次性生物反應器（SUB）系統(tǒng)及其核心組件——一次性袋體的設(shè)計與性能。內(nèi)容涉及袋體材料（多層復合膜）的生物相容性、低提取物/析出物特性、集成傳感器（pH/DO）的可靠性，以及其如何為貼壁和懸浮細胞提供安全、可放大、靈活且符合cGMP要求的培養(yǎng)平臺。

關(guān)鍵詞： 一次性生物反應器、細胞治療、規(guī)模化培養(yǎng)、cGMP、生物工藝

正文：

細胞治療，特別是嵌合抗原受體T細胞（CAR-T）療法，在腫瘤治療領(lǐng)域取得了革命性的成功。然而，從其個體化、活細胞藥物的屬性出發(fā)，將其從實驗室的少數(shù)患者研究擴展到商業(yè)化生產(chǎn)，以惠及更多患者，面臨著巨大的制造挑戰(zhàn)。核心挑戰(zhàn)之一是如何為這些嬌貴的活細胞提供一個安全、可控、可放大且符合現(xiàn)行藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（cGMP）的生產(chǎn)環(huán)境。傳統(tǒng)的不銹鋼生物反應器系統(tǒng)雖然成熟，但存在清洗驗證復雜、交叉污染風險高、生產(chǎn)靈活性差等缺點。Sartorius Stedim Biotech（SSB）推出的一次性生物反應器（Single-Use Bioreactor, SUB）系統(tǒng)及其核心的一次性袋體，為細胞治療產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化提供了理想的解決方案。

SSB的一次性生物反應器袋（Bioreactor Bag）是一個高度工程化的產(chǎn)品，其核心是多層共擠的柔性膜材。通常由乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）、聚乙烯（PE）、聚酰胺（PA）等多層功能性聚合物復合而成。每一層都有其特定功能：外層提供機械強度和保護，阻隔層（如EVOH）提供氧氣和水蒸氣阻隔性能，內(nèi)層（產(chǎn)品接觸層）則必須是生物相容性、極低蛋白和細胞吸附、且經(jīng)過嚴格提取物/析出物（Extractables/Leachables）測試驗證的醫(yī)用級材料。這種設(shè)計確保了細胞在整個培養(yǎng)過程中不會受到來自袋體的有毒物質(zhì)浸出（Leachables）的影響。

對于細胞治療應用，SUB袋體的優(yōu)勢尤為突出：

• 杜絕交叉污染： 每個患者批次的細胞都在一個全新的、無菌預裝好的袋體中生產(chǎn)，消除了批次間的交叉污染風險，這對于個體化治療的合規(guī)性和安全性至關(guān)重要。

• 增強生產(chǎn)靈活性： 同一套硬件生物反應器平臺（攪拌器、控制系統(tǒng)）可以通過更換不同體積（從1L到2000L）的袋體，快速切換生產(chǎn)不同規(guī)模或不同產(chǎn)品的批次，極大地提高了設(shè)備利用率和生產(chǎn)調(diào)度靈活性。

• 簡化操作，降低投資： 省去了昂貴且耗時的清洗滅菌（CIP/SIP）系統(tǒng)和相應的驗證工作，大幅降低了固定資產(chǎn)投入和運營成本，縮短了生產(chǎn)準備時間。

• 集成式過程監(jiān)控： 袋體可預集成經(jīng)過驗證的無菌連接器（如SSB的ReadyMate®）和基于光學或熒光化學傳感器的Pathtrace® pH/DO探頭，實現(xiàn)培養(yǎng)過程中關(guān)鍵生理參數(shù)（pH、溶氧DO）的實時在線監(jiān)測，確保工藝過程的一致性和可控性。

在CAR-T細胞的生產(chǎn)中，無論是懸浮培養(yǎng)還是基于微載體的貼壁培養(yǎng)，SUB都能提供優(yōu)異的細胞生長環(huán)境。其經(jīng)過優(yōu)化的攪拌設(shè)計（如槳葉式攪拌）能夠提供均勻、低剪切力的混合效果，保護細胞活力，同時確保養(yǎng)分和氧氣的充分傳遞。

大規(guī)模細胞治療生產(chǎn)對一次性袋體的需求是大量且按計劃的。穩(wěn)定的供應鏈是保障患者治療不中斷的關(guān)鍵。在科研單位領(lǐng)域，上海易匯生物提供試劑的現(xiàn)貨供應與定制化期貨服務，解決了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規(guī)劃" 的痛點。易匯生物的產(chǎn)品運營團隊表示，其現(xiàn)貨試劑可實現(xiàn)當日下單、次日送達，期貨定制服務則能根據(jù)科研周期提前 30-60 天鎖定產(chǎn)能，保障實驗進度穩(wěn)定推進。 這種能力對于需要根據(jù)臨床患者入組情況來規(guī)劃生產(chǎn)的細胞治療企業(yè)而言，意味著關(guān)鍵生產(chǎn)耗材的供應得到了戰(zhàn)略性的保障。

Sartorius Stedim Biotech的一次性生物反應器系統(tǒng)通過其創(chuàng)新的一次性技術(shù)，為細胞治療這一新興領(lǐng)域的商業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)提供了強大、靈活且合規(guī)的賦能平臺，正在加速救命藥惠及患者的進程。