生物药规模化生产均起源于一支冻存细胞,细胞复苏是决定规模化批次生产能否正常进行的关键因素,因此细胞复苏的成败有着重要意义。
细胞在液氮中可长期冻存,因此生物药规模化生产使用的细胞库都是在液氮中进行冻存(-196°C)。细胞在液氮中冻存会将自身活力降至最低或停止,想让细胞恢复活力就需要将细胞复温解冻。细胞在冷冻状态下复温解冻使其重新获得自身活力、恢复生长的过程称为细胞复苏。如何让细胞在复苏的过程中不受损伤,获得原有活力就需要通过一些技术要点来控制细胞复苏的过程,本文将针对细胞复苏过程的技术要点做探讨。(无菌操作做为细胞培养常规关键技术在此不做详述)
冻存细胞转运
冻存细胞从液氮罐中取出后需要在小型液氮转移罐或干冰的保护下转移至复苏区域,避免在无低温(>-70°C)条件下转运细胞。如在无低温条件下转运冻存细胞,在转运过程中冻存细胞会出现缓慢解冻情况,有研究表明当冻存的细胞复温至-40°C以上时细胞内部会产生冰晶给细胞造成致命损伤。因此,为保证细胞复苏后能有较好的活力在细胞转运时的温度控制至关重要。
水浴(复温解冻)
在实际操作中,复苏细胞需要采用快速复温解冻的方法,避免由于缓慢复温解冻造成水分渗入细胞内形成胞内再结晶,从而对细胞造成损伤。因此需要借助水浴设备来完成复温解冻,水浴温度应在37°C为最佳。水浴过程中需要轻轻摇动冻存管,使冻存管中的细胞均匀受热快速完成复温解冻过程,水浴复温解冻时间一般为2分钟最长不应超过3分钟。轻摇冻存管是为在细胞均匀受热的同时避免冻存管盖和管体的连接处与水有接触造成污染风险。
冻存保护剂二甲基亚砜(DMSO)清除及离心
已经完成复温解冻的细胞应避免在常温状态下长时间存放,因为细胞在冻存时会加入一定量的DMSO,其特有的渗透性在常温下对细胞的伤害较大,应尽快使用培养基稀释冻存管中的细胞及离心去除DMSO从而尽可能的减小DMSO对细胞的伤害。离心速度和时间可控制在1200 rpm/min 4 min,离心转速低时需要相应增加离心时间(如1000 rpm/min 6 min),但不推荐使用高转速离心。高转速会使细胞出现破碎情况,造成复苏活率降低不利于后期培养传代。
结语
稳定可控的细胞复苏过程会在后期传代培养过程中得到近乎一致的传代数据,尽可能减少规模化生产中种子扩培阶段对细胞密度和活率的影响,为规模化生产打下坚实的种子扩培基础,降低生产培养批间差异,提高生物药规模化生产成功率。