大规模CHO细胞培养中饲料过滤与储存条件对微量元素稳定性及工艺性能的影响机制研究

本研究针对CHO细胞培养工艺放大过程中因饲料介质过滤与储存条件变化导致的性能波动问题，来自未知机构的研究人员通过系统性分析发现，二级除菌过滤会引发铜离子(Cu2+)沉淀与流失，导致细胞代谢异常（乳酸累积）和产量下降（规模放大至2000L时滴度降低70%）。通过优化储存温度（2-8°C）并取消二级过滤，成功恢复大规模培养性能，为生物工艺放大中微量元素稳定性控制提供了关键解决方案。

　　

在CHO（Chinese Hamster Ovary，中国仓鼠卵巢）细胞培养的工艺放大过程中，维持稳定的性能表现至关重要，但操作参数的细微变化往往带来重大挑战。本研究揭示：当规模扩大至2000升时，细胞培养滴度大幅下降70%，峰值活细胞密度（Viable Cell Density, VCD）也降低25%。根本原因分析指向饲料介质的二级除菌过滤环节——该操作可能导致微量元素铜离子(Cu²⁺)因沉淀而流失，继而在存储后的过滤中被移除。

铜离子的缺失引发细胞代谢异常，表现为乳酸持续积累和最终产量下降。研究进一步发现，饲料储存温度显著影响铜离子稳定性：室温储存会加速Cu²⁺损失，而2~8°C的冷藏条件则有助于维持其含量。通过取消二级过滤步骤并优化饲料储存条件，2000升规模的工艺成功恢复至小规模性能水平。

这项研究强调，饲料的过滤与储存策略直接影响微量营养素的稳定性与生物可利用性。虽然二级过滤可增强微生物控制，但可能无意中改变培养基组成，进而干扰细胞代谢与生产力。因此，系统评估饲料稳定性、过滤及储存方案，是确保不同规模生物反应器性能一致的关键所在。