水即生命——談細胞培養中的超純水

        細胞培養用水的污染來源有很多種，比如細菌、酵母或霉菌等。這些污染物通常肉眼可見，或者在光學顯微鏡下可見。然而，化學來源的污染物或其它生物媒介也可能會影響所培養細胞的生長、形態學或細胞行為，但是它們無法用裸眼檢測到。因此細胞培養的用水必須不含微生物，尤其是內毒素、無機離子（重金屬，如鉛、鋅等），或有機復合物（腐殖酸，單寧酸，殺蟲劑等）。如需了解更多信息，請參閱參考文獻[1，2]。自來水（龍頭水）中典型的雜質和用于細胞培養的目標值如表1所示。

    本實驗的目的是為了評估AriumproUF系統生產的超純水是否能夠安全無恙地輕松用于細胞培養應用。在本研究中，我們以即用型CDM4PERMab（Hyclone）培養基來培養PER.C6EpCAM細胞作為對照，同時分別用AriumproUF生產出來的水（UF水）和RO水來配制CDM4PERMab（Hyclone）粉末培養基。在本應用指南中所使用的RO水數據是通過新一代Arium高級系統的舊款模型（AriumRO）而獲得的。每個培養批次的結果用于評估由AriumproUF系統生產的水是否適合用于PER.C6EpCAM細胞的培養。
　　本實驗中所使用的PER.C6細胞系來源于人成視網膜細胞，如今也應用于重組蛋白的表達和單克隆抗體（Mab生產）的制備，以及用于治療性蛋白和單克隆抗體的生產。

結論
　　本實驗結果清楚地顯示了用UF水配制的粉末培養基（CDM4PERMab培養基）比市場上在售的即用型培養基更加適合PER.C6EpCAM細胞系的培養。PER.C6EpCAM細胞系在用UF水配制的培養基中培養后的生長特征與對照組中用即用型CDM4PERMab培養基培養后的特征相似。此外，我們還觀察到當實驗在SpinnerFlasks中進行時，細胞系樣品在用UF水配制的培養基中培養與用RO水配制的培養基中培養相比，細胞生長更加良好。在這項實驗中，細胞密度基本都變得很高，而O2不再是限制性因素。因此我們得出結論，RO水中因為有更高濃度的內毒素或無機鹽，因此影響了細胞生長。
　　這些實驗結果都通過在SpinnerFlasks中培養PER.C6EpCAM細胞系而獲得的單抗產量得到進一步驗證與體現。PER.C6EpCAM細胞系在用AriumproUF超純水配制的培養基樣品中培養能夠獲得最高的單抗產量，對照組（使用即用型培養基）的產量稍低。這兩種情況的單抗產量都不同于RO水樣品，在RO水樣品中培養后單抗產量反而下降。
　　綜上，我們總結出AriumproUF系統是最適合用于PER.C6EpCAM細胞系的細胞培養的，因為該水系統將水中的雜質含量降到了最低，如無機離子，有機化合物等，尤其是將內毒素含量降至極為痕量的水平。這一結果在最新的實驗中也得到了驗證[4]。
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　　參考文獻/更多信息

[1] ASTM Standard Guide for Bio-Applications Grade Water D 5196-06
[2] Whitehead P.: Water Purity and Regulations, in Medicines from Animal Cell Culture (eds. Stacey, G. and Davis, J.), John Wiley & Sons, Ltd (2007)
[3] Freshney I. R.: Culture of Animal Cells – A Manual of Basic Technique and Specialized Applications-6th edition, John Wiley & Sons, Inc. , USA (2010)
[4] Schmidt K. und Herbig E.: “Weniger ist mehr –Quantitative Endotoxinbestimmung von Reinstwasser“, Laborpraxis, 5, 36. Jhg., (2012)