新型WAVE 波浪生物反应器的创始人为先灵保雅公司著名细胞培养专家 Singh 博士，采用创新的非介入
搅拌理念，为细胞提供最佳的生长环境，从而显著提高细胞密度、改善细胞生长状态，为细胞培养工作者
Vero 细胞最初起源于非洲绿猴肾，已知对多种病毒如 SV40、 SV-5、 麻疹病毒、虫媒病毒、呼吸道肠 8
道病毒、风疹、猿腺病毒、脊髓灰质炎病毒、流感病毒、副流感病毒、牛痘病毒等敏感，此外 Vero 细胞生 长速度较快，易于规模放大，因而被广泛应用于相应病毒类疫苗的开发。最近针对流感疫苗的开发就使用 到了 Vero 细胞，知名的国际制药公司百特公司（Baxter Healthcare)成功利用 Vero 细胞生产流感疫苗，建成 了 6000L 的 Cytodex3 微载体大规模培养生产线。Cytodex微载体细胞培养技术，具有快速可靠、易于放大 和自动控制等特点，作为全球生物技术发展的大趋势，将有望逐步替代目前的鸡胚疫苗生产方式。
Cytodex 微载体提高细胞密度会带来需氧量的增加，这对反应器的传氧能力提出较高的要求。先灵保 雅研究院的 PradyumnaK. Namdev等科学家对 WAVE 微载体培养的性能进行了考察。采用 WAVE 和 Cytodex 3 型微载体分别培养贴壁的 CHO 细胞生产重组蛋白和 HEK293 细胞生产腺病毒用于基因治疗。实验结果表 明，WAVE 的高传氧效率可以支持 2x107 cell/ml 以上的细胞密度，成功的用于 CHO 和 HEK293 细胞的贴壁 培养。
新一代的光纤电极技术实时反馈控制 可选的 Unicorn 工作站可以对细胞培养过程实时监测，全方位掌握细胞培养各个参数的变化趋势，Logo book 可以自动记录整个实验过程，自动 Evaluation处理和比较实验数据和报告打印，通过 FDA CFR Part 11 认证，符合 cGMP 的要求。
2.2 贴壁细胞的微载体培养 除了骨髓间充质干细胞 MSCs 用于细胞治疗外，其他贴壁细胞也是生命科学研究和生物制药中常用的
工作细胞株，如贴壁杂交瘤细胞、贴壁 CHO 和 293 细胞、贴壁昆虫细胞等表达活性蛋白用于分子细胞机理 和蛋白结构活性研究；Vero 非洲绿猴肾细胞、MDCK 狗肾细胞以及原代细胞和二倍体等贴壁细胞，用于病 毒的培养扩增和狂犬、流感、脊灰和乙脑等病毒类疫苗的生产。贴壁细胞需要贴附于一定的表面才能生长， 在小规模状态下可以用 T 型培养瓶或滚瓶来进行培养。如果需要较大规模的生产型培养，则在生物反应器 中用微载体进行悬浮培养则是最佳的选择。WAVE 波浪生物反应器混合效率高、波浪混合剪切力小，可以 最大程度保护细胞，非常适合 Cytodex球形微载体细胞培养和病毒快速扩增。
除免疫 T 淋巴细胞外，WAVE 反应器还适合骨髓间充质干细胞(mesenchymalstromal /stem cells, MSCs) 等贴壁治疗性细胞的规模培养。骨髓间充质干细胞(MSCs) 需要贴壁到合适的表面以进行扩增，通常使用大 量 T 型瓶进行培养，属于劳动密集型操作，需要较大的存储空间。Linnea Pauler 等人的研究表明，WAVE 微载体细胞培养和 T 型瓶的细胞生长速度相似。然而，WAVE 微载体培养可以提供更大的可贴附表面积， 细胞密度得以提高，因此获得同样数量贴壁细胞所需的培养基体积仅为常规 T 型瓶培养系统的一半，有效 降低培养基的成本。从操作上讲，使用 WAVE 反应器时，约 80 个 T 型瓶可以被减少为一个 WAVE 培养袋， 操作非常简便，劳动强度显著降低。
WAVE20/50 灵活放置一个或两个培养袋用于细胞扩增和条件优化 以自动化控制和系统集成著称的 GE 公司，针对细胞培养应用的特点，不断开发新的控制方式和新型
传感器，对细胞培养的 temp、DO 溶氧、pH、重量、气体混合、气速等各种参数进行自动反馈控制。温度 PID 反馈功能可以智能调节加热功率输出，随着温度的升高自动逐渐降低加热功率，根本上杜绝了细胞过 热的风险。DO 溶氧电极采用专利的第二代光纤溶氧电极，使用过程中 DO 电极插入培养袋上的透氧硅胶夹 套进行检测而无需直接接触料液（见下图），从而省去了电极高压灭菌和清洗的操作，而且长达数十天的 培养过程中可以随时取出电极进行重新校准，操作方便，寿命长。新型的光纤 pH 电极，准确度高，灵敏 度好，避免长期使用的信号漂移，配合 POD 自动控制塔可以实现多种模式的 pH 自动反馈控制（如 CO2-Base, Acid-Base）。WAVE 使用气体质量流量计代替低成本的转子流量计，从而实现通气气速的精密反馈控制，保 证供氧通气的重复性和可靠性。
WAVE 使用预先消毒的细胞培养袋，在精细控制的可加热的摇动平台上，自动反馈控制培养温度、 pH、溶氧和压力等参数，实现细胞培养过程的自动化精密控制。相比搅拌罐生物反应器，WAVE 生物反应 器使用温和高效的波浪混合方式（见上图），避免搅拌桨和鼓泡对细胞剪切力伤害的同时，显著提高体积 传氧系数(kLa 50 hr-1)，使得细胞状态更好，生长速度快密度高，表达蛋白性质均一，易于操作和放大，避 免使用消泡剂。
为了实现贴壁细胞的规模化培养，GE 公司(原法玛西亚)开发了世界上首个细胞培养微载体产品，在微 载体细胞培养方面积累了近 50 年的经验：Cytodex球形微载体，为细胞提供更大的细胞贴附表面，避免使 用多个 T 型瓶的简单平行放大，显著降低劳动强度，为贴壁细胞的规模化培养和培养工艺自动控制和优化 提供了可能性。球形微载体 Cytodex为生物相容性的亲水交联葡聚糖，专为贴壁细胞贴壁悬浮生长而设计， 其直径 100-300 μ m，Cytodex1表面为正电基团，比表面积达 4400 cm2/g；Cytodex3表面为一层变性胶原， 比表面积 2700cm2/g。不仅为细胞提供更大的比表面积从而提高细胞密度，改性后的微载体表面更有利于 细胞贴壁铺展，生长速度快，细胞状态好；而且微载体可以有效的保护细胞防止外界剪切力的影响，还可 以通过 WAVE 微载体细胞球转球工艺实现放大扩增。目前 GE 公司的球形微载体 Cytodex已经被广泛用于细 胞培养的各个领域，拥有超过 600 篇应用文献和大规模实例，成为贴壁细胞规模化培养的金标准。
自体免疫细胞治疗技术是指从自体外周血中分离的单个核细胞经过体外激活和扩增后回输到患者体 内，直接杀伤肿瘤细胞或病毒感染细胞，或调节和增强机体的免星空体育网站 星空体育首页疫功能，达到治疗的目的。
宾西法尼亚大学附属医院对传统静态培养和 WAVE Bioreactor™2/10 波浪生物反应器大规模扩增培养 T 淋巴细胞方法进行了比较。他们采用人工抗原提呈细胞或球状固相载体辅助培养。较传统静态培养而言， WAVE 波浪生物反应器灌注培养的 T 淋巴细胞可以在较小的培养体积中达到 1x107cell/ml 以上的细胞密度。 不仅节省培养和收集过程中所消耗的人力，同时还减少了抛弃型耗材的成本。该方法对于大剂量生产免疫 T 淋巴细胞的个性化临床细胞治疗具有极其重要的作用。
WAVE 实时称重功能实现连续自动灌注培养 Merck 公司将集成细胞截留膜的无菌培养袋创新的用于工作细胞库的建立，内置的细胞截留膜可以在 无菌封闭的培养袋中进行细胞清洗和浓缩，最终实现工作细胞库的冻存，代替反复离心操作，有效避免细 胞库的污染。结果显示，在 10L 的规模下，可将细胞浓缩至 1.5x107 cell/ml 进行冻存，活率95%，操作完 全符合 GMP 要求，有效保证细胞库的安全建立。 使用 WAVE 反应器，培养工作体积范围宽，推荐为5~50%的培养袋总体积，因此可以在一个培养袋中 实现 10 倍体积的扩增，无需种子罐和大量摇瓶，避免了在不同的培养容器中频繁转移传代。同一型号的 WAVE 反应器可兼容不同大小的细胞袋，实验室规模的 WAVE2/10可以配合 1、2、10L 的细胞培养袋，灵活 实现 50ml ~ 5L 体积的培养。WAVE20/50反应器可兼容 2、5 、10、20L 的细胞培养袋，可以灵活使用 1 或 2 个 2 ~ 10L 培养袋或 1 个 20L 的培养袋，实现 100ml ~ 10L 体积的培养，并可扩展为最大 25L 的培养体积。 可以从冻存管直接接种到培养袋中，进而快速扩增传代到 5-10L 规模，方便易用。
使用 WAVE 进行细胞培养非常灵活，体积操作范围宽，参数自动控制方式更灵敏有效，规模放大后可 以保持相同的星空体育网站 星空体育首页高溶氧水平和混合效率，可操作性强，使细胞培养规模放大的难度得以显著降低。多年的研 究表明，WAVE 兼容不同的表达系统，已经广泛用于多种细胞的培养、放大和 GMP 生产。
Xcyte 公司的 Hami 等人成功的在 WAVE生物反应器中培养免疫 T 细胞治疗慢性淋巴细胞性白血病。免 疫 T 细胞具有抗肿瘤、恢复机体免疫功能等潜在功效，从而显著降低白血病患者的感染风险。在 10L 的培 养规模下，分别以不同淋巴细胞白血病患者的 PBMC 为来源实现 T 细胞体外扩增。结果表明：相比静态培 养方式，WAVE 培养方式使细胞密度提高 5 倍，培养体积比传统方式减少 83%，培养袋数量从 60 个减少为 1 个，劳动力成本降低 33%，从而显著简化操作提高效率。最终得到 188± 50 x 109 T cell，各项检测指标均 符合临床要求，成为无菌封闭 GMP 免疫 T 细胞培养的大规模临床生产技术。
无热原的 WAVE 培养袋预先经过放射灭菌，可以省去繁冗的反应器清洗-消毒灭菌-验证等工作，节省 时间提高工作效率，有效防止染菌，降低产物中的内毒素水平。培养袋选用多层医疗级塑料材质，无菌无 热原，符合 USP VI 的要求，可以用于 cGMP 生产和细胞治疗，提供完整的材质认证支持文件。细胞培养袋 预留多种接口，分别用于通气、接种、收获、补料、无菌取样和灌注培养等，可以在非洁净环境中随时进 行无菌取样（见下图），监控细胞培养状态。用户还可以根据实验需要和市场情况，迅速更换为不同的细 胞株进行细胞培养或临床生产，提高工作效率，缩短产品上市时间；同时防止不同培养之间的交叉污染， 安全便捷；可以在不增加厂房面积的情况下，增加生产批次、有效提高厂房利用率，提高产能。
WAVE 轻松实现便捷的无菌操作 连续灌注培养 (Perfusion) 可以避免细胞代谢废物在反应器中的累积，连续收获培养液的同时不断加入 新鲜培养基以维持恒定的营养物质浓度，使细胞处于对数生长期，显著增加细胞密度并提高蛋白表达水平。 使用较小的反应器，如 500L 培养规模即可进行每批 15000L/30天的连续培养，实现年产几百公斤蛋白药物 的生产规模 ，节省厂房和设备投资，降低生产投资成本。WAVE 反应器对于连续灌注等多种培养方式具有 很好的兼容性，集成在线称重装置的摇床 Loadcell 可以根据培养液的重量实现自动连续收获和补料；无菌 培养袋内预先无菌集成了 FloatingFilter 形式的漂浮式细胞截留膜，有效截留细胞的同时，避免了外接细胞 截留装置易堵塞、无菌连接容易污染等问题，操作简单可靠，有效提高培养细胞的密度和产量。
提供可放大的新型自动化细胞培养平台，有效代替传统发酵罐Βιβλιοθήκη Baidu经过 15 年的不断完善和创新，WAVE 已成
功用于 T 细胞连续灌注、CHO 单抗表达、S2 等昆虫细胞、杂交瘤、293 瞬时转染和腺病毒生产、PER C6
细胞、Vero、MDCK 微载体和病毒培养、植物细胞 (包括愈伤组织) 悬浮培养、干细胞培养、细菌和酵母发