生産性と柔軟性の向上のための高密度フェドバッチ
柔軟性を伴う強化化による施設スループット要件の向上
高密度フェドバッチ（CFB）は、標準的なフェドバッチと比較して生産性に最大の影響を与えるアップストリームのプロセス強化技術であり、最大4倍の力価と3～4倍のスループット向上を実現します。高密度フェドバッチは、ステンレススチール製設備からシングルユース設備への移行や、ブロックバスター医薬品の製造において理想的な選択肢です。年間500kg未満の生産量が増加傾向にあることを考慮すると、高密度フェドバッチは、同一のシングルユース施設内で複数の医薬品の生産に対応できる、多製品・ハイスループット施設の柔軟性を提供します。
連続培養法（CFB）は、生産用バイオリアクター内での生細胞密度を高めることが可能であり、その結果、フェドバッチ法と比較して製品収量が最大4倍増加します。
CFBはスループットを最大3倍まで向上させ、ハイスループット施設（年間500kg以上）が市場の需要に応えるために必要な柔軟性を実現します。
設置面積が小さいため、シングルユースの施設はより持続可能であり、適応性と柔軟性に優れています。
強化された種培養と生産オプション
高密度フェドバッチによる高密度インパクト
製造が最大4倍向上、少ない容量や異なる製造方法においても
高密度フェドバッチ（CFB）は、種培養におけるN-1強化と組み合わせ、生産用バイオリアクターを濃縮モードで運転することにより、生産性を4～5倍向上させます。製品と細胞はバイオリアクターにフィードバックされ、濃縮されることで、最終ハーベストまで高い細胞密度と力価を達成します。最終ハーベストはバッチモードで行われます。このプロセスにおいて使用済み培地を除去するには、限外ろ過モードで使用される交互タンジェンシャルフローフィルターが極めて重要です。標準的なフェドバッチ法と比較して最大4倍の力価と3～4倍のスループットを実現するCFBは、多製品対応のシングルユース施設や高薬品需要施設にとって魅力的な選択肢です。
特許取得済み 揺動型バッグ（内蔵型パーフュージョンメンブレン付き）
揺動型パーフュージョンシステムは、パーフュージョン膜を内蔵した揺動型シングルユースバッグで構成される最適なソリューションです。独自の設計により、別途の細胞分離装置が不要となります。N-1種培養工程において揺動型パーフュージョンバイオリアクターを採用することは、強化されたアップストリーム種培養を確立する費用対効果の高い方法です。これにより生産性が向上し、種培養工程数の削減が期待できます。
- 標準的なパーフュージョン攪拌型培養槽を用いた種培養と比較し、バッチあたりのコストを25％削減します。
- 力価を30％以上向上させます。
- アップストリームの種培養期間を短縮
Biostat STR®による生産性と柔軟性の向上
ザルトリウス社のBiostat STR®バイオリアクターは、統合されたXCell ATF®技術により灌流プロセスを簡素化します。ATFを超濾過モードで使用することで、生産用バイオリアクター内での細胞の完全な保持が可能となり、濃縮された製品が得られます。これにより、従来のフェドバッチ方式と比較して、はるかに高い力価が実現されます。強化されたシードトレイン内でこの運転モードを導入することで、以下の効果が期待できます：
- 施設のスループットが最大4倍向上
- バッチあたりの生産性向上（最大4倍の力価向上）
- バッチ時間の短縮によるさらなるスループットと柔軟性の向上
培地管理
培地の品質と安定性を確保することは、強化において極めて重要です。
高密度フェドバッチでは、標準的なフェドバッチ法よりも多くの細胞培養用培地が必要となります。強化プロセスにおいて一貫した細胞培養性能を確保するためには、培地の設計、品質、安定性が重要です。これらの大量の細胞培養用培地を扱うための消耗品や装置も、円滑なプロセスフローを支えるために同様に不可欠です。また、コンタミネーションを回避しマイコプラズマを除去する信頼性の高いフィルターも、強化プロセスの成功には極めて重要です。
Flexsafe® Pro Mixerは、制御を損なうことなく時間を節約します。
Flexsafe® Pro Mixerは、50リットルから最大3000リットルまで対応可能な効率的なシングルユースミキサーです。現行GMPバイオ医薬品製造に不可欠な高度な制御を提供します。
- 粉体の迅速な溶解により時間を節約
- 低せん断撹拌と高トルクにより、シェアストレスを受けやすい液体の品質を保持します
- 迅速なセットアップと効率的な切り替え（10分未満）を可能にする設計により、製品の取り扱いミスによるダメージや損失のリスクを低減します
- 完全な原料特性解析および安全性評価を含みます
シングルユースバッグ
2Dシングルユースバッグ
高密度フェドバッチ培養に必要な培地量をサポートするための貯蔵
高密度フェドバッチをパーフュージョンモードで運転する場合、培養培地の需要が大幅に増加します。このため、これらの培地量を扱うための消耗品と装置は、円滑なプロセスフローに不可欠です。ザルトリウス社のFlexsafe® 2D シングルユースバッグは、培地の安定性と完全性を確保し、優れた再現性のある細胞増殖を考慮に入れることができます。ポリエチレンフィルムの優れた強度によりダメージリスクを低減し、その柔軟性により一貫した性能と容易な取り扱いを実現します。
3Dシングルユースバッグ
パレットタンク用 3D シングルユースバッグの自動展開・充填
液体培地は、必要な時にいつでも使用できるよう、事前に調製し安全に保管しておく必要があります。高密度フェドバッチ培養における多量の細胞培養用培地需要に対応し、円滑なプロセスフローをサポートするためには、大規模な液体貯蔵が求められることが多々あります。パレットタンク内での貯蔵アプリケーション向けに設計されたFlexsafe® 3Dシングルユースバッグは、操作が容易で、優れた再現性のある細胞増殖を可能にします。自動展開アクセサリーにより、オペレーターの操作なしにバッグへの充填が可能です。これらの即使用可能なバッグは、 Sartorius Biostat STR®バイオリアクターとの「プラグアンドプレイ」対応を備えています。
細胞培養培地の品質と安全性の確保
企業様では、リスク軽減を目的として、メディア用のウイルス除去フィルターをますます求めております。Virosart® Mediaフィルターは、高いウイルス除去安全性を提供し、モノクローナル抗体（mAbs）および組換えタンパク質用メディアにおいて優れた性能を発揮します。
マイコプラズマの高い保持を実現した、コスト効率に優れた培地ろ過
サートポア® 2 XLM 滅菌フィルターは、優れたハイスループットを備えたコスト効率に優れた培地ろ過に使用されます。表面積が30％拡大され、最適化されたプレフィルター層により、より高い流量とハイスループットを実現します。サートポア® 2 XLMは、高いマイコプラズマ保持を有する進化した0.1ミクロン孔径フィルターです。
関連資料
バイオ医薬品製造におけるコスト、施設面積、環境持続可能性への影響
BPIアムステルダムにおける基調プレゼンテーション - ザルトリウスのシングルユース技術マーケティング責任者であるミリアム・モンジ氏は、アップストリームおよびダウンストリームプロセスにおけるプロセス強化の概要についてご説明されました。これには、様々なプロセス強化シナリオがコストや施設フットプリントに与える影響も含まれております。
同氏は、特定のプロセス戦略の選択が、二酸化炭素排出量、水使用量、電力使用量の観点からバイオ医薬品製造における環境持続可能性に直接影響を与えることを議論され、シングルユース技術がバイオ医薬品製造の環境持続可能性をさらに推進する方法を示されました。
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プロセス強化を実施する理由、方法、およびタイミングについて
変化にはリスクが伴うこともありますが、同時に有益でもあります。バイオ医薬品製造における一般的な課題をPI（プロセスインテリジェンス）を活用して克服する利点について、こちらの動画でご覧ください。ザルトリウスの専門家が、PIコンポーネントが組織の段階的な変化導入をどのように支援し、それがCOGSの削減、施設面積の縮小、生産性の向上、上市までの時間の短縮にどのように貢献するかをご説明します。
ホワイトペーパー：アップストリームプロセスの強化 - メディア管理への影響
プロセス強化（PI）は、医薬品開発の迅速化、生産性の向上、柔軟性の拡大、品質の向上を実現します。しかし、これらの利点とともに、PIは培地容量の増加という課題をもたらし、アップストリーム工程におけるその管理方法を必要とします。本ホワイトペーパーは、プロセス強化に伴う培地容量の増加を考慮した導入戦略の策定を支援します。
プロセスデータ分析
多変量データ分析による保証
お客様は、プロセスの強化において高度なデータ解析に依存しております。これは、プロセス、オペレーション、データの複雑化に加え、リスクの総コストが増加しているためです。多変量解析（MVDA）は、大規模なデータセットから有意義な情報を抽出します。これにより、スケールアップやバッチ間比較の調査が可能となり、医薬品製品の品質、安全性、有効性の向上に寄与します。
SIMCA®はプロセスの健全性と製造の成功を保証します
SIMCA®は、大量のデータから実用的な情報を得て、一貫したプロセスと製品品質を確保するための進化したデータ分析ソリューションです。SIMCA®は、投入される原材料を分析し、それらが細胞増殖、生存率、生産性、品質にどのように影響するかを判断します。これは、高密度フェドバッチにおいて極めて重要です。この堅牢な多変量解析エンジンは、バッチ間の品質を比較し、あらゆる変動の原因を特定します。直感的なインターフェイスと分かりやすいインタラクティブな可視化を通じてアクセシブルです。
SIMCA®-Onlineは、リアルタイムモニターと制御を統合いたします。
多変量リアルタイムモニターは、特に強化されたプロセスにおいて重要です。SIMCA®がプロセスの基準となるデジタル指紋を作成する一方、SIMCA®-onlineはリアルタイム測定値を用いてこの指紋に基づき処理を評価します。つまり、現在のバッチ指紋が基準と一致しているかどうかを検証するのです。基準からの逸脱が確認された場合、プロセスを即座にアダプターすることが可能です。この自動化された是正アクションにより、品質の一貫性が保たれ、効率が最大化され、コスト削減が実現します。
