本篇文献的主要内容是开发了一个碟片式离心机、深层过滤和除菌过滤的缩小模型，可用于研究细胞培养工艺条件和大规模的离心工艺参数对后续过滤性能的影响。
背景信息
本篇文献用到的细胞培养上清及其特性信息：
RSD与CSD：已经发表了大量关于使用旋转剪切装置 (RSD) 来了解细胞培养材料的剪切应力的影响的研究，从而预测中试规模离心机进料区中普遍存在的类似暴露水平的影响。通过使用这种缩小模型装置，可以近似估计水力和非水力密封离心机的能量耗散水平。在本研究中，通过使用毛细管剪切装置（CSD）来满足制备大量剪切材料，以满足后续过滤实验的进料要求。
首先将CSD制备的产品与 RSD 制备的产品进行比较，以证明所产生的剪切应力和所得材料特性的可比性。
结果显示，两种装置下制备的剪切应力典型细胞培养液种 LDH 均增加，并且在这两种情况下都观察到 LDH 释放的线性增加，来自两个系统的数据相互重叠，表明使用这两种设备产生的产品可比。
确定了两种设备的可比性后，下一步是模仿中试规模离心机的工艺性能；阿法拉伐 LAPX-404 和 BTPX-305。 CSD 被用作近似材料在 LAPX-404 的 6000、7900 和 10,000g以及 BTPX-305 的 12,500g 的离心机内所承受的剪切水平的代表。
通过 LDH 增加水平 (LDHINC) 将 CSD 内的操作流速与 LAPX-404 离心机的操作条件联系起来。建模数据集的回归分析和 LDH 增加的匹配表明，LAPX-404 和 BTPX305 进料区的剪切水平相当于在 16.6–18.0 mL/min 的流速范围内产生的剪切水平。
然后下一步确定离心机的修正系数。阿法拉伐 LAPX-404 的校正系数约为 0.27，而BTPX-305的校正系数约为0.55。使用 CSD 生成的浓缩液中残留的固体与中试规模离心机生成的浓缩液中残留的固体非常匹配。这证实了为工艺链接研究提供大量代表性材料的方法的有效性。
在典型的 mAb 收获过程中，离心后的单元操作是深层过滤。如果要开发精确的浓缩液模拟物，它必须具有与大规模获得的浓缩液相当的过滤特性。
上述结果显示，CSD 浓缩液显示的压力和浊度曲线与 BTPX-305 的压力和浊度曲线非常匹配。这表明 CSD 离心液具有与 BTPX-305 离心液类似的过滤特性，证实了制备型 CSD 的实用性。
确定 CSD 可用于制备大量剪切材料以进行综合工艺研究后，接着研究了离心和深层过滤操作条件的组合对初级收获性能的影响。
首先，研究通量对 X0HC 深层过滤器和随后的 SHC 无菌过滤操作的影响。
结果显示，对于给定的浓缩物，通量从50 LMH 增加到 200 LMH 对深层过滤器的载量没有显著影响。 SHC 的通量下降曲线表明，在所检查的两种通量（50 和 200 LMH）下产生的 X0HC 滤液具有相似的结垢倾向。
随后的研究重点关注细胞培养条件对收获操作性能的影响，包括离心、深层过滤和除菌过滤。研究的细胞培养物代表了收获挑战的不同极端情况；一种难以收获的材料和一种相对容易回收的材料。前者来自生物反应器中产生的高细胞密度、低活力的细胞培养物，而后者的特点是相对较低的细胞密度和高细胞活力。
结果显示，处理难以收获的培养物会对离心机去除固体的能力产生负面影响。与易于收获的材料相比，来自困难收获条件的离心液材料的压力和浊度曲线均显著增加。与易于收获的培养物相比，难以收获的培养物的处理产生的 SHC 载量较低。
为了表征工艺顺序，需要能够制备足够体积的剪切应力样品。本篇文献研究首先建立了基于毛细管剪切的制备装置的操作条件，以产生类似于工业上接受的标准的剪切损伤水平。首先进行实验以确定通过制备型 CSD 的流速，以产生与标准 RSD 中开发的剪切力水平相当的水平，该水平已被证明与工业叠片式离心机进料区中的剪切力水平相匹配。然后过滤产生的浓缩液。在过滤过程中，观察到与过滤大型碟式离心机产生的离心液时获得的浊度和压力分布相当。然后应用制备方法来探索培养条件如何影响初级收获。所提出的制备方法使用户能够校准和确认 CSD 和台式离心机的操作条件，从而可以预测小型离心机和纯化过滤器的性能。研究证明，缩小规模方法可以成功预测大规模性能。这增加了可用小规模模型的工具箱，用于哺乳动物细胞培养工艺的高通量表征。
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