灌流培养是一种通过持续添加新鲜培养基以满足细胞生长与代谢所需营养，同时去除含有代谢产物的旧培养基，来维持理想细胞生长环境的技术。与传统批次培养和补料批次培养工艺相比，灌流培养能够显著提高细胞密度和存活率，延长细胞培养时间，从而获得更高的产量。对于那些性质不稳定的产品，灌流培养的及时收获机制显示出其更为明显的优势。

尽管灌流培养技术在上世纪80年代便已出现，由于工艺复杂、细胞截留方法的限制以及灌流培养基的不足，灌流工艺并未得到广泛应用。目前，补料批次培养工艺仍然是主流。然而，随着市场竞争的加剧，传统培养工艺逐渐无法满足生产要求。为了降低成本、优化操作规模并提升设备的产量和利用率，灌流培养逐渐成为人们关注的焦点。

灌流培养不广泛应用的一个主要原因是细胞截留方法的局限性。现有的细胞截留设备主要基于过滤、重力沉降、超声和离心等原理设计。尽管随着技术的发展，细胞截留设备已在不断改进，但可选择的设备仍然有限，特别是在截留效率和可扩展性方面。膜过滤技术是当前少数可选方法之一，但它存在许多缺点，例如在细胞截留过程中产生的剪切力可能影响细胞活性，以及随着培养时间的延长出现膜污染堵塞现象。在大规模灌流培养中，使用过滤方法截留细胞通常需要准备备用的过滤截留膜柱，以防止膜堵塞造成操作中断。

不过，现在我们有了新的选择——声学细胞截留装置。该装置采用声学原理工作，没有剪切力和膜堵塞的问题，适用于从实验室规模到生产规模的各种应用。声学细胞截留装置通过超声波在截留腔内形成驻波，聚集细胞形成松散的细胞团块，依靠重力快速沉降与上清分离，随后将上清抽走，再将细胞团块输回反应器继续培养。这一过程完全避免了膜系统的使用，也因此消除了剪切力和膜污染的难题。此外，声学截留的谐振腔可进行湿热灭菌或SIP灭菌，能够重复使用，从而在一定程度上降低前期投入成本。

虽然声学细胞沉降装置拥有众多优点，但由于早期设备的截留效率低，其使用通常仅限于实验室规模。近期，生物反应器生产商Applikon推出了灌流速率可达上千升每天的声学细胞截留装置——ApplikonBioSep，使其能够在大规模灌流培养中得到应用。目前，已经有少数企业在生产中成功使用ApplikonBioSep。

ApplikonBioSep系统提供从1L/天到1000L/天的多种型号，能够兼容任何品牌的生物反应器，其中50L/天及以上的型号还提供符合cGMP规范所需的验证文档和服务。

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