干粉混合機(jī)&氣流粉碎機(jī)在干法培養(yǎng)基中的應(yīng)用

細(xì)胞培養(yǎng)基概念、分類及發(fā)展歷程

• 細(xì)胞培養(yǎng)是指在體外模擬體內(nèi)無菌、溫度、酸堿度和營養(yǎng)條件，使細(xì)胞在體外生長、繁殖并維持主要結(jié)構(gòu)和功能的技術(shù)

• 細(xì)胞培養(yǎng)基成分一般 70-100 種左右，通常包括適當(dāng)?shù)募?xì)胞能量來源和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的化合物。

• 典型的細(xì)胞培養(yǎng)基還需要補(bǔ)充氨基酸，維生素，無機(jī)鹽，葡萄糖和血清等。

細(xì)胞培養(yǎng)基對(duì)細(xì)胞成長意義重大，可提供細(xì)胞營養(yǎng)成分、提供促生長因子及激素、調(diào)節(jié)滲透壓、調(diào)節(jié) pH 并提供無毒、無污染的細(xì)胞生長環(huán)境，是細(xì)胞培養(yǎng)最關(guān)鍵的原材料。

細(xì)胞培養(yǎng)基按照配制原料來源可分為天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基

• 天然培養(yǎng)基包括生物液體樣品（如血漿、血清等）、組織提取物等，僅由天然生成的生物液體組成，適用于多種不同的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，但成分具有不確定及不穩(wěn)定性，培養(yǎng)可重復(fù)性差。

• 合成培養(yǎng)基通過人為添加營養(yǎng)物質(zhì)（有機(jī)物和無機(jī)物）、維生素、鹽、血清蛋白、碳水化合物、輔因子等制備而成，根據(jù)蛋白/多肽提取物等不確定成分含量可進(jìn)一步劃分為含血清培養(yǎng)基、低血清培養(yǎng)基、無血清培養(yǎng)基（無血清、無血清無蛋白、化學(xué)成分確定），成分確定性遞增。

按照培養(yǎng)基產(chǎn)品形態(tài)則可分為液體培養(yǎng)基和干粉培養(yǎng)基。

• 液體培養(yǎng)基具有以下優(yōu)勢(shì)：

1. 即用性：使用前無需自行配置，可直接使用；

2. 污染風(fēng)險(xiǎn)較小：自行配置過程增加了外源性污染的風(fēng)險(xiǎn)；

3. 節(jié)省時(shí)間及相關(guān)設(shè)備、人員成本：客戶無需注射用水（WFI）系統(tǒng)、混勻、儲(chǔ)存、驗(yàn)證等一系列配液所需設(shè)備及相關(guān)技術(shù)人員，且能節(jié)省滅菌、配置時(shí)間。

• 干粉培養(yǎng)基具有以下優(yōu)勢(shì)：

1. 保存時(shí)間較長：液體產(chǎn)品的保質(zhì)期通常在3個(gè)月-1年，而大多數(shù)干粉培養(yǎng)基有2年或更長的保質(zhì)期；
2. 生產(chǎn)及運(yùn)輸成本較低，性價(jià)比高：干粉的生產(chǎn)、包裝成本較低且便于運(yùn)輸，因此單位價(jià)格更低；
3. 方便客戶后續(xù)自行調(diào)整配方：擁有自主產(chǎn)權(quán)培養(yǎng)基配方的客戶會(huì)將部分培養(yǎng)基配方交給供應(yīng)商生產(chǎn)干粉，后續(xù)在配制液體時(shí)再自行添加額外組分。

細(xì)胞培養(yǎng)基壁壘

1. 配方復(fù)雜，不同成分含量/粒徑梯度大，經(jīng)驗(yàn)科學(xué)屬性強(qiáng)

• 培養(yǎng)基成分復(fù)雜，一般 70-100 種左右，各成分含量和比例搭配直接影響細(xì)胞生長、代謝、表達(dá)及產(chǎn)物質(zhì)量，決定培養(yǎng)基性能。

• 培養(yǎng)基不同成分含量梯度大，從千萬分之一到百分之幾十，不同成分顆粒大小梯度大，從毫米到微米，體積差別也非常大。

2. 大規(guī)模生產(chǎn)并保證批間穩(wěn)定性難度大

決定培養(yǎng)基批間穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素：原材料控制、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量體系等

生產(chǎn)工藝：培養(yǎng)基生產(chǎn)流程包括稱量、前混合、研磨、后混合、分裝等步驟，其中研磨工藝是核心。

培養(yǎng)基顆粒細(xì)度由研磨直接決定，顆粒越細(xì)同質(zhì)量條件下比表面積越大，溶解性越好，但太細(xì)配液時(shí)會(huì)結(jié)團(tuán)。

氣流粉碎機(jī)在干法培養(yǎng)基中的應(yīng)用

氣流粉碎機(jī)在干法培養(yǎng)基中的應(yīng)用主要是用于將固體培養(yǎng)基中的成分粉碎成細(xì)小的顆粒，以便于溶解和混合。這有助于提高培養(yǎng)基的均勻性和溶解性，從而促進(jìn)微生物的生長和培養(yǎng)過程。

干法培養(yǎng)基生產(chǎn)工藝難度大

1. 各成分含量差異大，工藝放大過程中需精準(zhǔn)控制。

• 需要將配方中近百種成分混合研磨成均勻、一致的組份
• 不同成分含量差別巨大，從微克級(jí)到克級(jí)，給研磨和混勻帶來較大難度
• 需要對(duì)組份添加順序和方法有深刻理解和經(jīng)驗(yàn)。

2. 不同組份溶解性不同，批量生產(chǎn)時(shí)需要針對(duì)性調(diào)整。

• 不同組份溶解度不同，有的需要酸性環(huán)境，有的需要堿性環(huán)境，有的需要有機(jī)溶劑，需區(qū)別對(duì)待不同組份
• 配方本身也會(huì)影響生產(chǎn)過程中的酸堿性，因此培養(yǎng)基生產(chǎn)需要穩(wěn)定維持在合適條件，并在工藝放大過程中保持不變

3. 需充分考慮組份間的化學(xué)反應(yīng)。

• 培養(yǎng)基不同成分化學(xué)性質(zhì)各異，批量生產(chǎn)過程中難免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
• 組份研磨和添加次序也很重要
• 生產(chǎn)過程的檢測(cè)和控制等直接影響產(chǎn)品的溶解性、批生產(chǎn)量及批間差異。

干粉混合機(jī)在干法培養(yǎng)基中的應(yīng)用

干粉混合機(jī)在干法培養(yǎng)基中的應(yīng)用主要是用于將不同成分的干粉原料混合均勻，以制備干法培養(yǎng)基。

干法培養(yǎng)基是一種無水添加劑的培養(yǎng)基，通常用于微生物培養(yǎng)和生物制劑生產(chǎn)。

干粉混合機(jī)可以將各種粉狀原料按照配方要求進(jìn)行混合，確保培養(yǎng)基中各種成分的均勻分布，從而提高培養(yǎng)基的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

在干法培養(yǎng)基的制備過程中，干粉混合機(jī)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

1. 均勻混合：將不同成分的干粉原料進(jìn)行均勻混合，確保培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)成分的均勻分布，提高培養(yǎng)基的均一性和穩(wěn)定性。
2. 批量生產(chǎn)：干粉混合機(jī)可以進(jìn)行批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，適用于大規(guī)模的培養(yǎng)基生產(chǎn)。
3. 自動(dòng)化控制：部分干粉混合機(jī)配備自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以精確控制混合時(shí)間、轉(zhuǎn)速和溫度，確保混合過程的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性。

干粉混合機(jī)的特點(diǎn)

• 適用于含量差異極大的多組分物料混合，微克與克級(jí)別量級(jí)的混合。
• 適用于顆粒尺度差異較大的多組分物料混合，微米與毫米級(jí)別量級(jí)的混合。
• 混合均勻度較好，能滿足多個(gè)位點(diǎn)的含量檢測(cè)，且含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差保持在5%以下。