友康生物
2024-03-14
公司熱點(diǎn)身為一位合格的生命科學(xué)研究者，我們?cè)谌粘９ぷ髦胁豢杀苊庖c細(xì)胞培養(yǎng)打交道。眾所周知，細(xì)胞的生命是非常脆弱的，培養(yǎng)細(xì)胞需要潔凈的容器、營(yíng)養(yǎng)豐富并且無毒無害的試劑，為細(xì)胞營(yíng)造適宜的生存環(huán)境，以便細(xì)胞內(nèi)部的生命活動(dòng)正常運(yùn)行。不僅如此，還需要持續(xù)監(jiān)控細(xì)胞的生長(zhǎng)狀況，觀察細(xì)胞是否按照我們的預(yù)期在生長(zhǎng)。
細(xì)胞培養(yǎng)往往耗時(shí)良久，需要實(shí)驗(yàn)人員小心翼翼地呵護(hù)著這些珍貴的細(xì)胞，但即便如此精心照料，也難以保證獲得較好的培養(yǎng)結(jié)果，細(xì)胞時(shí)常出乎意料地凋亡或狀態(tài)欠佳。如今，一種神奇的自動(dòng)化細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已悄然興起，它能夠極大地減少人為因素對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)過程的影響，從而避免許多潛在問題。本期文章我們就來聊聊相比傳統(tǒng)手工培養(yǎng)細(xì)胞，自動(dòng)化培養(yǎng)技術(shù)有何顛覆性優(yōu)勢(shì)。
一、提升效率、鼓勵(lì)創(chuàng)新 自動(dòng)化培養(yǎng)技術(shù)的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)在于其能夠在一定程度上解放生產(chǎn)力、提升生產(chǎn)效率，把專業(yè)人才從繁瑣重復(fù)的細(xì)胞培養(yǎng)工作中解放出來，專注于創(chuàng)新工作。細(xì)胞培養(yǎng)作為生命科學(xué)研究的重要基石和生物實(shí)驗(yàn)操作中的重要環(huán)節(jié)，無疑需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。通過實(shí)現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)的自動(dòng)化，我們顯然可以節(jié)省這些資源，并將節(jié)省的時(shí)間和金錢投入到更有價(jià)值的研究中，從而發(fā)揮出巨大的潛力。 我們以NK細(xì)胞的純因子培養(yǎng)工藝為例，第0天需要進(jìn)行培養(yǎng)瓶的包被和單個(gè)核細(xì)胞的接種，隨后還需要在第3天和第5天分別補(bǔ)充新鮮培養(yǎng)基，到第7天時(shí)檢測(cè)細(xì)胞密度，根據(jù)細(xì)胞密度的大小判斷補(bǔ)入新鮮培養(yǎng)基的比例，此后還分別需要在第9、11、13天補(bǔ)入新鮮培養(yǎng)基。由此可見，細(xì)胞培養(yǎng)是一件非常繁瑣且重復(fù)的工作。 細(xì)胞培養(yǎng)的過程是連續(xù)不間斷的，即便是在非工作日時(shí)間遇到了需要進(jìn)行某步操作的情況，也需要實(shí)驗(yàn)員犧牲個(gè)人時(shí)間來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而且傳統(tǒng)手工培養(yǎng)往往對(duì)實(shí)驗(yàn)員的要求更高，而讓這些技術(shù)嫻熟的人才從事基礎(chǔ)重復(fù)枯燥的細(xì)胞培養(yǎng)，無疑是大材小用。而自動(dòng)化培養(yǎng)技術(shù)比傳統(tǒng)手工培養(yǎng)做法，減少了40多個(gè)操作步驟，可以提高實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行效率，解放熟練的勞動(dòng)力來專注于研究和開發(fā)，讓他們從事更有意義的工作，從而鼓勵(lì)前沿臨床研究的進(jìn)一步創(chuàng)新。 二、避免細(xì)胞污染問題 自動(dòng)化培養(yǎng)技術(shù)的另一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是它能最大程度上避免各種原因?qū)е碌募?xì)胞污染問題。細(xì)胞培養(yǎng)的目的是對(duì)它進(jìn)行科學(xué)研究，這也是我們了解自己、攻克疾病的基礎(chǔ)，細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果直接關(guān)系到后續(xù)研究是否能順利進(jìn)行。NK細(xì)胞是一類非常敏感和脆弱的細(xì)胞類型，它需要豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來維持其生長(zhǎng)和繁殖，但這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)同時(shí)也為細(xì)菌、真菌、支原體等微生物提供了理想的生長(zhǎng)環(huán)境。 這些微生物的生命力旺盛，不僅廣泛分布在實(shí)驗(yàn)者的體表，還可能隱匿于實(shí)驗(yàn)環(huán)境的各個(gè)角落。一旦這些微生物侵入細(xì)胞培養(yǎng)基，它們便能迅速繁殖，不僅消耗了寶貴的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，從而對(duì)我們真正要研究的NK細(xì)胞的生命活動(dòng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。不僅如此，我們還面臨著由于實(shí)驗(yàn)員操作的不規(guī)范等原因造成的人為污染。面對(duì)這樣的污染問題，我們不僅僅損失了那些被污染的細(xì)胞，更重要的是，浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間和精力。 自動(dòng)化培養(yǎng)技術(shù)相比手工培養(yǎng)而言，只要設(shè)定符合規(guī)范的細(xì)胞培養(yǎng)流程，就能夠確保整個(gè)操作環(huán)境的潔凈以及樣品的純凈，并且做到全程無菌、全程監(jiān)測(cè)，流程更加安全。無論是微生物污染還是細(xì)胞系交叉感染問題，都能最大程度地避免。 三、標(biāo)準(zhǔn)化操作流程 自動(dòng)化培養(yǎng)技術(shù)的第三個(gè)優(yōu)勢(shì)是，它不在高度依賴于實(shí)驗(yàn)人員的技術(shù)水平，而是標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，讓細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果更具穩(wěn)定性。 在傳統(tǒng)的手工培養(yǎng)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)員的能力水平要求較高，往往需要技術(shù)足夠熟練、經(jīng)驗(yàn)足夠豐富才能應(yīng)對(duì)細(xì)胞在培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)的復(fù)雜情況。經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)員可能輕而易舉就能完成實(shí)驗(yàn)，但對(duì)于一個(gè)新手實(shí)驗(yàn)員，同樣的實(shí)驗(yàn)可能嘗試多次也難以成功，甚至可能無法準(zhǔn)確識(shí)別問題所在。更為嚴(yán)峻的是，當(dāng)這位經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)員離職后，培養(yǎng)一個(gè)新的合格技術(shù)員可能需要大量的時(shí)間和資金投入。 不僅如此，手工培養(yǎng)還存在一些問題，比如實(shí)驗(yàn)員因疲乏或粗心造成的錯(cuò)誤，以及不同實(shí)驗(yàn)員因操作習(xí)慣、操作細(xì)節(jié)、或者其他種種原因造成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性很低，這些都會(huì)造成細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果的不穩(wěn)定性?？蒲袑?shí)驗(yàn)出現(xiàn)這種結(jié)果的不穩(wěn)定性可能尚且不會(huì)造成太大范圍的災(zāi)難，對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性要求極高的醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)界卻無論如何也無法接受。 但上述這些問題都可以被自動(dòng)化培養(yǎng)技術(shù)輕松解決，而且自動(dòng)化在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化好的細(xì)胞培養(yǎng)方案可以被輕松復(fù)制到其他任何實(shí)驗(yàn)室直接運(yùn)行。對(duì)于臨床報(bào)藥客戶而言，生產(chǎn)的一致性對(duì)于生物制品的商業(yè)準(zhǔn)備是必要的，必須保證設(shè)備、以及工藝的可重復(fù)性，還必須保證持續(xù)工藝過程處于控制之中，而這些要求都能被自動(dòng)化培養(yǎng)技術(shù)滿足。 將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在重復(fù)繁瑣的細(xì)胞培養(yǎng)工作上，不僅可以最大程度上解決細(xì)胞污染問題，能讓優(yōu)良的細(xì)胞培養(yǎng)工藝被輕松復(fù)制，最重要的是它能提高生產(chǎn)效率，讓專業(yè)的人才干更有意義的創(chuàng)新研發(fā)工作，最大程度上發(fā)揮人的潛力。然而要真正將自動(dòng)化培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用在NK細(xì)胞的培養(yǎng)上，卻有著重重難點(diǎn)，我們到底要克服哪些困難，且看下期。
