6悬浮培养生产线的建立6.1反应器疫苗悬浮培养生产线的设计生物反应器悬浮培养与传统的转瓶大规模培养的生产线建立不同的是，反应器悬浮培养生产线要实现设备大型化、自动化、整条生产线管道化，企业生产性质从劳动密集型向资本密集型和能源密集型转变，实现用更少的劳动力成本进行生产，加快资金和能源利用的速度，实现单位产品的成本下降。但是，要建立这样一个悬浮培养生产线较为复杂，必须有取得成功的产品是前提。笔者依据自身企业的实践经验，对生物反应器悬浮培养生产线设计的基本流程及需要注意的问题进行了以下总结。首先要根据企业预生产的品种及拟达到的产能需求进行生产线设计，具体根据要生产的疫苗品种、细胞和病毒的关系、需求产能、疫苗生产周期及反应器的生产效率等估算确定一条生产线上的反应器规模以及生产线数量；其次根据生产工艺确定合适的反应器和配套部件（工艺部件），最后综合考虑生产场地及公用工程问题。具体设计的方法如下：一、在设计疫苗悬浮培养生产线前需要明确两个前提条件：悬浮培养生产线拟生产的疫苗品种及疫苗悬浮生产线的所需产能大小。二、在明确上述前提条件下，设计疫苗悬浮培养生产线的步骤如下：1、疫苗的品种决定生产使用的细胞，如MARC-细胞、ST细胞、BHK21细胞、MDCK细胞、Vero细胞、PK细胞等。疫苗工业化生产通常选用相对成熟的病毒株和相应的宿主细胞。2、根据细胞特点，细胞是否悬浮，选择全悬浮培养工艺或微载体悬浮培养工艺。3、根据病毒和细胞的关系，确定反应器细胞培养和病毒培养操作方式，即批培养、间歇换液培养、灌注培养以及流加培养等。例如，当前的主流工艺是流加培养，但是对于如口蹄疫的生产，细胞病变快，病毒繁殖用时较短，通常选择批培养或是流加培养；如果是分泌型产物、产品活性稳定性差或是采用微载体培养贴壁细胞时，工艺上选择灌注培养的方式将有利于保持蛋白活性、提高细胞密度、延长细胞生命周期等。4、根据疫苗年生产量需求、反应器培养病毒的生产效率等，确定一条生产线上的反应器规模以及相应的生产线数量。其通常是通过预估反应器生产效率进行确定。5、根据疫苗生产工艺的需求，选择合适的反应器和配套部件，尤其是工艺部件。如微载体培养工艺中需要配备相应的深层收液管、加液管、清洗管道、消泡管道和补碱管道的不同选择；同时要考虑配件的供货速度、技术支持和价格等。6、建立起反应器疫苗生产工艺技术。其中，选择适合细胞生长及繁殖病毒的个性化细胞培养基或者病毒维持液，是提高反应器病毒生产效率的重要手段。确保产品和工艺的稳定性，反应器疫苗生产需采用GMP管理。7、场地和公用工程的建立，如洁净车间或负压区、及其面积和层高，后面单独介绍。建立洁净车间或者负压区，反应器生产工艺上需配有相应的纯化水、注射用水、冷却水、纯蒸汽、工业蒸汽、压缩空气、氧气、CO2等标准连接口等。6.2反应器生产效率计算反应器生产效率的正确估算是合理确定一条生产线上反应器规模以及相应的生产线数量的前提条件，因此，结合前期相应的调研或是预试验，反应器的生产效率计算可以通过与转瓶对比或是计算进行计算。一、反应器和转瓶比较法通过与转瓶生产的细胞密度或是病毒数量对比来衡量反应器的生产效率，下面分别举例进行介绍：1、细胞数量比较法利用转瓶与反应器培养的细胞数量进行对比，例如：L反应器全悬浮培养BHK21细胞，细胞密度可以达到3×cells/ml左右，工作体积L，单个转瓶细胞细胞数量约2.5~3×cells，1台L反应器运行一批生产的细胞数量相当于~个15L转瓶的细胞总数量。2、病毒数量比较法测量病毒的滴度（LD50、TCID50、抗原定量）及数量，比较一台反应器运行一批次的产量与相应时间内转瓶的病毒滴度及产量。根据李荣等对悬浮培养生产工艺与转瓶工艺生产口蹄疫的数据，以完整的病毒粒子S含量为对比，悬浮培养工艺O型株S抗原含量为6.80ug/ml，相应的转瓶含量为0.46ug/ml，亚洲1型株含量为5.88ug/ml，相应转瓶含量为0.63ug/ml。反应器工作体积按照L、转瓶1.5L-2L进行计算，1台L反应器一批生产的病毒数量相当于2~4个转瓶生产的病毒总数量。二、计算法根据反应器生产工艺和病毒抗原量生产效率，计算反应器效率。例如：反应器微载体培养ST细胞生产猪瘟疫苗，细胞密度可以达到3×cells/ml左右，收获的病毒上清大于50万家兔感染量/ml。猪瘟病毒是分泌性病毒，不产生CPE，可连续收获1个月左右。1台L反应器批生产能力：50万mL猪瘟病毒原液(20万家兔感染量/ml以上)万头份苗：50÷(7÷)=万(头份)因此，可按照上述两种方法估算反应器的生产效率和年产能，结合疫苗年生产量需求，确定一条生产线上的反应器规模以及相应的生产线数量。此外，为提高单位细胞的生产能力和产品质量，降低成本，及动物细胞培养技术的持续开发性特点，需要确保生产线具有较大的适应性。但是一条生产线是集成的，就需要配置标准的组件（可以用于不同的生产流程），可使得同一个工厂能够培养不同类型的细胞或病毒的设计具有很大的优越性。并且，还应根据场地条件、可预见的产能扩增等因素综合考虑生产线的具体设计。
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