作为生物医疗行业上游生产的核心，细胞培养的优化是实现整体生物制程流畅化的关键。通过缩短细胞生长阶段或减少N阶段生物反应器的生产时间，可以显著加快生产进程。目前，细胞培养主要采用批次培养、补料分批培养、灌流培养和连续培养等方式，其中基于灌流技术的连续培养比传统的批次和补料分批培养展现出显著优势。灌流培养的强化过程已经被广泛应用于不稳定蛋白和低产量蛋白的生产，尤其在小规模操作中表现优异。尽管灌流技术在小规模生产中取得成功，但其在大规模商业化生产中依然面临诸多挑战，这些挑战主要体现在工艺开发的复杂性、自动化控制的高要求以及成本控制等方面。

近年来，一种新的、有吸引力且高效的制造平台工艺——强化补料分批生物反应器，正在得到快速发展。该工艺通过在N-1阶段使用灌流培养技术，创造出比传统补料分批生物反应器高20倍的接种密度。这种工艺将细胞生长的负担转移到N-1阶段，使得N阶段的生物反应器能够维持高细胞浓度。由于单克隆抗体的生产总量与培养物的细胞总数和寿命呈正相关，接种密度的提升显著增加了生物反应器的生产率。在过去十年中，许多此类制造工艺的实例表明，相比于低密度生物反应器，接种密度达到10x10^6个细胞/mL的生物反应器的产量提升了100%。

2020年5月，《mAbs》杂志上发布了一篇相关研究，分享了美国百时美施贵宝公司在单克隆抗体生产中，从传统工艺向强化工艺过渡的案例。该研究比较了三种工艺：传统补料分批工艺（工艺A，规模1000L）、N-1强化补料分批工艺（工艺B，规模1000L）以及N-1灌流强化补料分批工艺（工艺C，规模2000L）。工艺C在上游阶段使用了N-1灌流技术，并在下游采用了多柱层析（MCC）与集成精纯步骤，这显著增强了生产效率。该工艺不仅展现出良好的可扩展性，且通过工艺优化有效降低了生产成本，为全面连续化生产奠定了坚实基础。

作者对N-1阶段种子培养在不同工艺下的活细胞密度（VCD）、细胞活力以及后续补料分批生产性能进行了比较。结果表明，在200L至500L规模下，传统补料分批工艺（工艺A）的VCD为429±023×10⁶ cells/mL，而经过强化的工艺B和工艺C的VCD分别提升至143±15×10⁶ cells/mL和103±46×10⁶ cells/mL，其中工艺C显示出灌流技术对细胞扩增的显著积极作用。尽管工艺A和B的细胞活力相差甚微，工艺C的细胞活力略有下降，但对后续生产过程没有显著负面影响。在1000L至2000L规模中，工艺C的最高VCD达到293±219×10⁶ cells/mL，明显高于工艺A和B，显示出工艺C在大规模培养中的优越表现。此外，工艺C的标准化产量和细胞特异性产量同样显著高于工艺A和B，分别提升了8倍和2倍，表明引入N-1强化工艺极大提升了生产效率。

近期，在生物医药领域，提升生产力始终是研发的核心目标。IFB通过N-1种子阶段的灌流培养，实现了更高的接种密度，从而获得更高的产量。然而，这种强化策略也存在挑战，特别是在细胞培养后期，因次级代谢产物的积累和关键营养素的匮乏，常常导致细胞活力下降和产品合成能力降低。药明生物近期开发的间歇性灌流补料分批细胞培养（IPFB）工艺，通过在IFB生产过程中引入一次或多次的间歇性灌流操作，有效排除次级代谢物，同时补充新鲜营养物质，从而显著提升产量。与IFB相比，IPFB模式的产量平均提升了50%。

尽管动物细胞培养技术不断升级，但始终难以完全满足市场对产量提升和成本降低的双重需求。作为生物工艺优化和生产的佼佼者，ag尊龙凯时持续推动生物制药领域产品线的完善，包括AbioBundle玻璃罐生物反应器、AbioWave摇摆式一次性生物反应器、AbioSUS一次性生物反应器以及AbioPilot不锈钢生物反应器，助力客户不断取得新的突破。