《XuS, GavinJ, JiangR等人关于不同强化细胞培养过程的生物反应器生产力和培养基成本比较研究》[J]生物技术进展, 2017, 33(4) DOI: info:doi/10.1002/btpr2415，探讨了采用同一培养基对一家CHO细胞系进行三种培养模式的性能评估。这三种模式为补料培养（fed-batch），N-1灌流再补料（fed-batch, N-1），以及浓缩补料批培养（CFB）。研究结果显示，在相同培养基条件下，各培养模式的细胞比生产率分别为：补料批培养为294 pg/cell/day，N-1灌流补料批为320 pg/cell/day，灌流为310 pg/cell/day，而CFB则为201~451 pg/cell/day。生物反应器的生产率方面，灌流（高达229 g/L/day）和CFB（高达204 g/L/day）均显著高于补料批培养（范围为0.39至0.49 g/L/day）。

研究还发现，在灌流过程中每克抗体的培养基成本与补料批相当，而CFB由于培养时间较短，反而使其培养基成本最高。在条件允许的情况下，灌流过程的培养基成本甚至可以低于补料工艺。目前大部分生产能力是为补料批工艺而建立的，其峰值细胞密度在20-30×10⁶个细胞/mL，10天内达到10 g/L的高滴度水平。传统上，灌流工艺用于生产不稳定的产品，例如凝血因子和酶产品。灌流培养通过连续培养基交换，减少产品在生物反应器中的停留时间，根据特定产品和工艺需求调整灌流速率。

考虑到成本效益、空间利用和设施灵活性，基于灌流的工艺增强在上游培养中获得了显著进展。通常可以稳定达到50-60×10⁶个细胞/mL，最近报道显示，在生物反应器每日进行两次培养基交换下，单克隆抗体的产量高达4 g/L/day。此外，在维持19 g/L/day的生产力同时，细胞特异性灌流率（CSPR）可达15 pL/cell/day（以1 vvd的培养基交换率）。CFB工艺同样采用培养基交换，以保持高细胞密度并保留生物反应器中的产物。

通过相同基础培养基和补料液的使用，本文展示了不同细胞培养工艺（补料、灌流和CFB）的开发，比较了其生物反应器生产率及相关的培养基成本。例如，补料批培养采用接种密度为0.5或2×10⁶个细胞/mL的条件，发现在接种密度为2×10⁶个细胞/mL时，其生长周期缩短，峰值细胞密度在202-262×10⁶个细胞/mL范围内。

在灌流培养中，平均细胞密度维持在440±41×10⁶个细胞/mL，生物反应器的体积生产力随细胞密度增加而提升，显示出灌流培养在提高细胞密度中的优势。在从基础培养基条件转换到基础+补料条件时，稳定的细胞密度和滴度亦得以提高。

与其他两种工艺相比，CFB工艺在生物反应器生产率和成本方面有着不同的表现。CFB通过添加补料液来提升细胞培养性能，峰值细胞密度可以达到1174×10⁶个细胞/mL，且在使用不同补料条件下观察到高达367 g/L的上清滴度。尽管CFB的生物反应器成本较高，但与补料批和灌流工艺相比，CFB过程中获得的高细胞密度仍然体现了其潜在的成本效益。

总体而言，各个培养模式在相同的基础条件下均显示出可接受的电荷变化和聚集水平。CFB工艺虽然在HMW属性上略有优势，但在长期培养中可能需要特别关注产品质量以避免聚集现象。为了优化成本，研究表明，提高细胞生长时间或延长各工艺的批次长度可能是降低每克抗体的制造成本的有效途径。

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