在再生医学的前沿，多能干细胞（PSCs）领域正迅速向临床和商业领域迈进。然而，制造过程中的可重复性和稳健性成为工艺开发的主要瓶颈。本研究利用垂直轮（VW）生物反应器系统，评估了五种PSC商业化培养基在短期和长期扩增人类诱导多能干细胞（hiPSCs）中的表现，以期在动态培养环境中实现大规模且高质量的hiPSCs扩增。

引言

多能干细胞因其自我更新和多向分化能力而被视为再生医学的基石，但传统的静态培养方法难以满足临床或商业应用中对大量细胞的需求。因此，开发可扩展的生物反应器系统以实现PSCs的大规模扩增显得尤为重要。

研究目标

本研究旨在评估不同商业化培养基在VW生物反应器中对hiPSCs扩增的效果，并观察这些培养基在连续传代中的表现。我们考虑了关键过程输入变量（PIVs）以及它们对生物工艺过程的影响，理解它们如何响应不同的PIVs，以及对主要过程输出变量（POVs）的影响至关重要。

实验方法

本研究采用了为PBS垂直轮生物反应器中PSC聚集体短期培养而开发的基线方案，通过长期（连续传代）悬浮培养来评估关键工艺属性。使用的三种hiPSC细胞系包括4YA、TC1133和PLX1。所有细胞在接种之前均在Matrigel包被的T-75培养瓶中静态培养。随后，细胞被接种到PBS-01 Mini VW生物反应器中，使用了以下五种不同的商业化培养基：mTeSR1、CTSE8、StemFlex、PluriStem和NutriStem。

结果与讨论

在六天的扩增后，评估了不同培养基的细胞生长动力学、聚集体形态和功能性多能性等关键过程输出变量。所有测试的培养基均能在生物反应器中成功地扩增hiPSCs聚集体，且StemFlex在6天内实现了最高的扩增倍数。通过长期悬浮培养，StemFlex和mTeSR1培养基表现出更好的细胞生长稳定性，相较于其他培养基，保持了较高的倍增效应。

在细胞收获效率方面，StemFlex和mTeSR1培养下的细胞聚集体展现出较高的收获率，而CTSE8、PluriStem和NutriStem则表现出较低的收获效率。观察后发现，细胞活力在不同培养基条件下存在明显差异，这表明所使用的单一活力参数可能不足以准确反映细胞健康状况。

结论

本研究强调了选择和测试生物过程输入变量的重要性，并通过连续传代建立了可复制和稳健的实验方案，以实现临床和商业PSC生产。经过评估，尊龙凯时的StemFlex和mTeSR1培养基能够有效用于hiPSCs的长期悬浮培养，为实现小规模和短期PSC协议向可预测的稳健生物过程转变奠定了基础。

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