间充质干细胞（MSC）因其多向分化潜能和免疫调节特性，近年来在临床应用领域备受关注。MSC能够分化为多种细胞类型，如成骨细胞、软骨细胞及脂肪细胞，在组织修复、免疫性疾病和炎症相关疾病的治疗中展现出广阔前景。
 
目前，MSC已被用于多项临床试验，涵盖急性移植物抗宿主病、系统性红斑狼疮、骨关节炎等多个适应症。研究显示，MSC治疗不仅安全性良好，还能通过调节免疫微环境，促进受损组织的修复与再生，为难治性疾病患者带来新的治疗希望。
 
Cytiva与BTI合作开发使用iCellis Nano固定床生物反应器进行MSC培养，Sepax C-Pro进行洗涤收获，Via Freeze用于冻存以及Via Thaw用于MSC复苏的全流程工艺。 iCELLis Nano固定床生物反应器是一款稳定耐用、结构紧凑的贴壁细胞培养解决方案，其性能可扩展至0.5至4.0平方米，支持临床和商业化生产。与传统的2 D容器解决方案相比，这些生物反应器可减少高达65%的空间需求，并降低高达67%的人工成本。 细胞处理系统采用自动化且功能封闭的技术，用于在开发和制造细胞治疗产品时进行细胞处理。该系统由Sepax C-Pro细胞处理仪，程序软件和一次性耗材套件组成，可帮助您以标准操作方式组合多个处理步骤。这些步骤包括但不限于细胞富集，磁珠孵育，病毒离心感染，细胞洗涤浓缩和制剂分装。 
 
工艺流程图


 
实验步骤

• 接种WJ1 hMSCs, passage 7 MSC（7500 cells/cm²）。
• 7~10天培养后进行MSC原位消化。
• 收获当天使用Sepax C-Pro进行洗涤浓缩、制剂分装。
• Via Freeze进行MSC冻存。

 
结果

结果显示，在实验1和实验2中，接种4小时后细胞贴壁效率为95.90±3.95%。细胞在7天（图A）或10天（图B）培养期间扩增和增殖良好，如用Calcein-AM进行的活细胞染色所示。细胞的生长动力学和活力基于从培养容器中采集的纤维样本。培养物的代谢概况（葡萄糖、谷氨酰胺和氨的浓度）密切反映了细胞生长动力学。在培养过程中观察到正常的细胞代谢概况，葡萄糖和谷氨酰胺逐渐消耗，氨产生。
 

iCELLis Nano固定床生物反应器可实现高密度细胞生长（基于7500个细胞/cm²的接种密度，最高可扩增20.5±0.14倍）。在运行3中，在10天的培养中获得了多达约20亿个细胞。

在三个独立的过程控制点（细胞接种前、收获细胞重新接种后以及冻融细胞重新接种后）均未观察到形态学变化。流式细胞术分析ISCT免疫表型标志物的表达，表明所有标志物均符合要求，并且在Run 3中，三个独立的过程控制点的CFU-F效价也符合要求。在iCELLis Nano固定床生物反应器扩增前后，以及使用VIA Freeze和VIA Thaw进行冻融后，细胞均保持了其特征性的免疫表型，CD73、CD90和CD105阳性率均>90%，CD34和CD45未表达。
 
Cytiva开发了在iCELLis Nano固定床生物反应器（0.53 m2和1.6 m2）中接种、扩增和收获MSC的整个流程，以及后续的细胞清洗、浓缩、冻存和复苏步骤。在iCELLis Nano固定床生物反应器中，经过7天和10天的培养，即可获得高细胞密度，且细胞代谢特征正常。
 
Cytiva（思拓凡）——iCELLis™固定床生物反应器系统
iCELLis™ 固定床生物反应器系统是一种自动化、一次性的固定床生物反应器，可为贴壁细胞培养提供优良的细胞生长条件，从而加快疫苗生产进程。
 
iCELLis固定床反应器是集成式的，适用于贴壁细胞培养的一次性固定床式反应器，可以为细胞提供0.5-500 m2的贴附表面积。固定床反应器里的固定床可以为细胞提供3D贴壁的环境，培养剪切力低，支持高密度细胞生长，从而提高产品产量。
 
iCELLis™固定床反应器主要特性包括：
简化从细胞复苏到最终产物的贴壁细胞培养过程
全集成式一次性 iCELLis™ 500+固定床生物反应器，配备一次性预装校准探针
独特的瀑布流循环系统，可实现高效传氧和CO2去除
相比传统的搅拌罐，高细胞密度固定床生物反应器结构紧凑占地小可显著提高容积生产率
从研发到大规模生产轻松实现可预测放大
与传统2D细胞工厂、培养瓶等相比，封闭式自动化控制，大大降低人工操作和成本投入，降低生产风险
内置式磁驱动叶轮与载体分开，可实现细胞培养液循环均匀分布，剪切力低、细胞存活力强
集成式温度、DO、pH传感器可连续自动化监测关键培养条件，配置Biomass生物传感器可实时监测细胞密度
可实现低细胞密度接种3000细胞/cm2 ，简化接种过程，降低相关成本
系统支持批次生产和灌流生产
 
产品数据表可提供该产品的完整信息，符合GMP法规要求
iCELLis™ 固定床生物反应器系统有两款型号：
iCELLis™ Nano 系统，适用于可行性研究和小规模生产（培养面积范围0.53~4 m2）
iCELLis™ 500+ 系统，适用于工业化大规模生产（培养面积范围60~500 m2）
iCELLis™ 固定床生物反应器系统采用的填充式固定床设计非常适合用于基因治疗和疫苗生产领域贴壁细胞工艺和病毒的工业化生产，提供了更大的细胞生长表面积，同时占地空间非常小。iCELLis™ 固定床生物反应器可提供高达 500 m2 的生长面积，与多层细胞工厂和转瓶的可用表面积相比，大幅减少了占地体积。iCELLis™ 500+/500 m2 系统相当于 794 个10层细胞工厂和 5,882 个贴壁细胞培养转瓶（单位表面积850 cm2）。除了占地体积减少之外，由于 iCELLis™ 固定床生物反应器系统，还具有更高的生产效率。

在贴壁细胞培养领域，Cytiva（思拓凡）的iCELLis™固定床生物反应器系统凭借内置式磁驱动叶轮与载体分开的独特设计，成功实现了细胞培养液的循环均匀分布，为细胞生长营造了稳定优越的环境。该反应器不仅解决了培养液分布不均的行业痛点，更以低剪切力、高细胞存活力的优势，支持高密度细胞生长，搭配Sepax C-Pro、Via Freeze等配套设备构建的全流程工艺，既保障了细胞扩增效率与品质稳定性，又显著降低了空间占用和人工成本。无论是小规模可行性研究还是大规模工业化生产，iCELLis™系列反应器都能提供可靠的技术支撑，为贴壁细胞相关的疫苗生产、基因治疗等领域赋能，助力临床与商业化应用的高效推进。