在再生医学领域，多能干细胞（PSCs）的研究正朝着临床和商业应用迅速发展。然而，制造过程中可重复性和稳健性的问题仍是工艺开发的一大瓶颈。本研究借助垂直轮（VW）生物反应器系统，对五种商业化PSC培养基进行了短期和长期的功能评估，旨在动态培养环境中实现大规模、高质量的人类诱导多能干细胞（hiPSCs）的扩增。PSCs因其自我更新和多向分化能力，成为了再生医学的核心。然而，传统静态培养方法难以满足临床或商业应用中对细胞数量的需求，因此，开发可扩展的生物反应器系统以实现PSCs的大规模扩增尤为重要。

本研究重点评估了不同商业化培养基在VW生物反应器中扩增hiPSCs的效果及其在连续传代中的表现。生物工艺过程图中突出了部分过程输入变量（PIVs）和过程输出变量（POVs）。在设计生物过程时，识别关键的PIVs及其对生物过程的影响至关重要。此外，由于生物工艺的连续动态性，理解其如何响应不同PIVs并对主要POVs的影响同样重要。

本研究采用了PBS垂直轮生物反应器中PSC聚集体的短期培养基线方案，并通过长期悬浮培养评估关键工艺属性。这一方法能够在不同商业培养基和细胞系之间评估整体工艺的稳健性。研究使用了三种hiPSC细胞系：4YA、TC1133和PLX1。在生物反应器培养之前，细胞在Matrigel包被的T-75培养瓶中使用mTeSR1培养基进行静态培养，然后接种到PBS-01MiniVW生物反应器中，使用五种不同商业化培养基：mTeSR1、CTSE8、StemFlex、PluriStem和NutriStem。通过维持恒定的搅拌速度和定期的培养基更换，评估了细胞生长动力学、聚集体形态、收获效率、基因组稳定性和功能性多能性等关键POVs。

在六天的扩增后，对所测试的培养基采用了一种容器内聚集体解离方案。结果显示，StemFlex和mTeSR1培养的细胞聚集体获得了较高的收获效率，恢复率接近100%。而CTSE8、PluriStem和NutriStem培养的细胞则显示出较低的收获效率。在高容器内解离效率的背景下，mTeSR1和StemFlex培育的细胞活力保持在90%以上，这与细胞计数的活力相当，表明单一活力参数可能不是评估细胞健康的最佳指标。

在经过初步筛选后，五种不同商业化培养基在三轮连续培养中进行了评估，结果表明StemFlex和mTeSR1培养基在每一轮中均表现出稳定的细胞生长和高倍增效应，而其他三种培养基则在连续培养中细胞增殖明显减少，第三轮时几乎没有生长。使用StemFlex和mTeSR1培养基的细胞团保持正常的球形结构，而其他培养基在二轮后出现了形态变化。

为进一步评估流程的稳健性，研究还使用了额外的商业化hiPSC系TC1133和PLX1，在PBS-01迷你生物反应器中进行三次连续传代扩增，结果显示这两种细胞系在StemFlex和mTeSR1培养基中均呈现良好的生长表现和累积增殖比。

本研究强调了系统选择和测试生物过程输入变量（PIVs）的重要性，并通过连续传代创建了可复制和稳健的协议，以实现临床和商业PSCs生产。尤其是发现尊龙凯时人生就博品牌的StemFlex和mTeSR1培养基能够有效用于hiPSCs的长期悬浮培养，为从小规模和短期PSCs协议向可预测的稳健生物过程的转变奠定了基础。

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