ダイナミックパーフュージョンは最小の設置面積で最高の生産性を実現します。
困難な製剤形態および分子に対するアップストリームの強化
既存の製造メーカー様は、新規施設の建設や既存オペレーションの改修にあたり、シングルユースで柔軟なソリューションを求めております。その目的は、発現が困難な分子を含む様々なモダリティにおいて生産性を向上させることにあります。一方、初期段階の医薬品開発企業様は、低スループット製品向けに初期投資を抑えたソリューションを模索しております。小規模なバイオリアクター要件でありながらバッチ当たりの生産性を高める動的パーフュージョン法は、いずれのケースにおいても解決策となり得ます。
DPでは体積生産性が最大5倍高いため、モジュラーアプローチを考慮に入れることができ、より小型のバイオリアクター（2000リットル未満）で迅速な立ち上げ時間が実現できます。
DP法では、1日あたり2～5 g/Lの生産が実現可能で、2週間以上にわたり製品の連続ハーベストが行えます。これにより、フェドバッチ法と比較して最大5倍の生産性向上が達成されます。
継続的なハーベストにより、製品の安定性と品質が最適に保たれます。これは分解しやすい不安定な分子にとって極めて重要です。
強化された種培養と製造オプション
動的パーフュージョンは、少ないことがより大きな効果をもたらすことを証明しています
500リットルバイオリアクターにおいて最大5倍の生産性向上を実現
動的パーフュージョン培養では、精密ろ過により製品を継続的にハーベストすることが可能です。この手法は小型バイオリアクターで実現できるため、設置面積を削減し、初期設備投資を最大60％低減できます。標準的なフェドバッチ法と比較して生産性を最大5倍向上させると同時に、発現が困難な分子を含む複数の分子パイプラインに対して柔軟性を有してサポートします。
費用対効果の高いアップストリーム強化オプション
N-1種培養工程において、パーフュージョン膜を統合した揺動型バイオリアクターを導入することは、高接種量フェドバッチプロセスにおける種培養強化において最も費用対効果の高い機会となります。揺動型バイオリアクターを採用することで、製造業者は
- 資本投資と消耗品投資を30％以上削減できます。
- 生産用バイオリアクターへの播種に、より少ない容量で高細胞密度を達成できます。
- 生産性と施設全体のスループットを30～50％向上させ、総COGSを最大50％削減
動的パーフュージョンの実施による柔軟性の向上
動的灌流（DP）モードでバイオリアクターを運転することで、XCell ATF®技術を統合したBiostat®STR® 500 Lのような小型バイオリアクターを用いて、精密ろ過モードでのパーフュージョン運転が可能となります。動的パーフュージョン法では通常、細胞のブリードを行わないため、製品を15～20日間にわたり継続的にハーベストするにつれて生細胞密度（VCD）が向上します。このオペレーションにより、以下の効果が期待できます：
- 生産性の最大5倍の向上
- マルチモダリティ施設運営の柔軟性向上
- 難発現分子（バイスペシフィック抗体、多特異性抗体）に対する追加的な利点
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。
強化プロセスにおける一貫した細胞培養の性能は、培地の設計、品質、安定性に依存します。動的灌流培養では、15～20日間の生産期間にわたり新鮮な培地とフィードが継続的に添加されるため、適切な培地管理戦略が求められます。これらの大量処理に対応する消耗品と装置は、円滑なプロセスフローを支える上で不可欠であり、同時にコンタミネーション防止とマイコプラズマ除去を実現する信頼性の高いフィルターは、強化プロセスの成功に極めて重要です。
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
動的パーフュージョンに必要な培地容量をサポートする保存
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実現します。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可能にします。
3Dシングルユースバッグ
パレットタンク用自動展開・充填式3Dシングルユースバッグ
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。特に動的パーフュージョン培養の場合、よりスケールアップされた液体貯蔵が求められることが多々あります。パレットタンクでの保管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、オペレーションが容易で、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「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 ろ過滅菌フィルターは、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、より高い流量と処理能力を実現します。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、オペレーション・プロセス・データの複雑性およびリスクの総コストを考慮し、プロセスの強化に高度なデータ分析を頼りにしております。多変量解析（MVDA）は、大規模なデータセットから有益な情報を抽出することで、スケールアップやバッチ間比較の調査を可能にし、医薬品製品の品質、安全性、有効性の向上に貢献いたします。
SIMCA®はプロセスの健全性と製造の成功を保証します
SIMCA®は、大量のデータからアクション可能な情報を得て、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。これは動的パーフュージョン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オペレーションを評価します。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、プロセスを即座に馴化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。
