CHO细胞培养装置是用于大规模生产重组蛋白、单克隆抗体等生物制品的核心设备CHO细胞因其稳定的蛋白表达能力和适应无血清培养的特性，成为生物制药行业最常用的宿主细胞
该装置通过精确控制培养环境，实现高细胞密度（>1×10⁷ cells/mL）和高产物表达（1-10 g/L） 。
一、设备组成
1. 培养核心单元： 搅拌式生物反应器（50-20,000L，不锈钢或一次性袋式） 、灌注系统（中空纤维或ATF细胞截留装置）
2. 环境控制模块：
- 在线监测：pH（7.0±0.1）、DO（30%-60%）、温度（36.5±0.5℃）
- 气体调控：CO₂/O₂/N₂混合供气，支持氮气覆盖（防氧化）
3. 补料与收获系统：
- 自动化补料泵（葡萄糖、氨基酸、生长因子）
- 深层过滤/离心（细胞与产物分离）
二、工作原理
1. 分批/流加培养：初始接种密度0.5-1×10⁶ cells/mL，通过补料延长培养周期至10-14天
2. 灌注培养：细胞截留系统（如ATF）维持高细胞密度，每日置换1-2倍体积培养基
3. 产物表达： 通过启动子（如CMV）诱导蛋白分泌，后期降低温度（32-34℃）提高产物稳定性
三、设计方法
1. 低剪切力优化：采用宽叶搅拌桨（如Marine桨），剪切力<1 Pa，避免细胞损伤
2. 传质强化：微泡通气（孔径<50 μm）或膜氧合，kLa≥20 h⁻¹
3. 无菌设计： 一次性反应袋（2D/3D袋）或SIP-ready不锈钢罐体，符合ASME BPE标准
四、操作流程
1. 预处理：反应器灭菌（121℃/30 min或γ辐照一次性袋），校准传感器
2. 接种与培养： 接入CHO细胞（活率>95%），设定参数（DO 40%、pH 7.1）
3. 过程控制：
- 每日检测代谢物（葡萄糖、乳酸、氨），动态补料 、灌注培养时控制细胞密度5-20×10⁶ cells/mL
4. 收获： 离心或切向流过滤（TFF）收获上清，Protein A层析纯化抗体
五、维护保养
1. 日常维护： 批次后执行CIP（0.5M NaOH→注射用水冲洗）
2. 传感器维护：pH/DO电极每批校准，存储于3M KCl溶液
3. 长期停机：排空培养基，充氮保护，每月通电检测控制系统
