灌流培养是一种通过持续添加新鲜培养基来满足细胞生长和代谢对营养物质需求的技术，同时也能及时去除含有代谢产物的旧培养基，从而降低这些代谢产物对细胞生长的不利影响，维持细胞生长的理想环境。与传统的批次培养及补料批次培养工艺相比，灌流培养不仅能够提高细胞的密度与活率，还能够延长细胞的培养时间，最终实现更高的产量。对那些性质不稳定的生物产品，灌流培养展现出其显著的优势，能够更及时地收获所需产物。

尽管灌流培养技术早在上世纪80年代就已被提出，但由于工艺复杂、细胞截留方法的局限性以及培养基的不足，该技术并未得到广泛应用。目前，补料批次培养仍然是主要的生产模式。然而，随着市场竞争的加剧，传统培养工艺逐渐显露出难以满足生产需求的短板。为了降低成本、扩展操作规模以及提高设备的产量与利用率，灌流培养开始引起越来越多的关注。

灌流培养未能广泛应用的一个重要原因是细胞截留方法的限制。目前，细胞截留装置主要依赖于过滤、重力沉降、超声和离心等原理设计。尽管随着灌流培养技术的发展，细胞截留设备也在不断创新与改善，但考虑到截留效率和可扩展性，目前可选的细胞截留装置依然有限。

膜过滤技术是现阶段较为常用的选择，但其存在诸多缺陷，例如细胞截留过程中产生的剪切力会影响细胞活性，且随着培养时间的延长，膜污染和堵塞现象频繁出现。在大规模的灌流培养中，过滤方法截留细胞通常需要额外准备备用的过滤柱，以防止膜堵塞导致灌流培养无法继续进行。这些问题常常困扰着灌流培养的研究人员。而如今，我们迎来了一个全新的选择：声学细胞截留装置，它有效地解决了剪切力和膜堵塞问题，能够在实验室规模与生产规模间灵活应用。

声学细胞截留装置的原理为：在截留腔中通过超声波叠加形成驻波，驻波将细胞聚集成松散的细胞团块。团块在重力作用下快速沉降，并与上清液分离，随后上清液被抽走，而松散的细胞团块被输回反应器打散，以继续培养。由于整个过程不依赖于膜系统，因此避免了剪切力和膜堵塞所带来的问题。此外，声学细胞截留的谐振腔可以进行湿热灭菌或SIP灭菌，支持重复使用，从而在一定程度上降低前期投入成本。

尽管声学细胞沉降装置具备众多优势，但由于此前设备截留效率不高，其应用范围一度限于实验室规模。然而，最近，生物反应器生产商ag尊龙凯时推出了灌流速率达到上千升每天的声学细胞截留装置——ApplikonBioSep，使其能够在大规模灌流培养中得以应用。目前，已有部分企业开始在生产中使用ApplikonBioSep。

ApplikonBioSep系统提供多种型号选择，包括1L/天、10L/天、50L/天、200L/天和1000L/天，能够兼容任何品牌的生物反应器。其中，50L/天及以上型号可提供符合cGMP规范所需的验证文档和服务。

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