灌流培养是一种通过持续添加新鲜培养基来满足细胞生长和代谢对营养物质需求的技术。与此同时，它还通过移除含有代谢产物的旧培养基，降低这些代谢产物对细胞生长的负面影响，从而维护一个理想的细胞生长环境。与传统的批次培养和补料批次培养工艺相比，灌流培养能够显著提高细胞的密度和活性，延长培养时间，并实现更高的产量。对于产品性质不稳定的情况，灌流培养则能提供及时的产物收获，体现出其独特的优势。

尽管灌流培养技术早在上世纪80年代就已问世，但由于其工艺复杂、细胞截留方法的局限性以及培养基的不足，灌流工艺并未被广泛应用。目前，补料批次培养仍是主流选择。然而，随着竞争的愈加激烈，传统培养工艺已越来越难以满足现代生产的需求。为了降低生产成本、扩大操作规模并提高设备的产量和利用率，灌流培养逐渐引起业界的关注。

限制灌流培养广泛应用的重要原因是细胞截留方法的不足。目前的细胞截留设备主要依赖于过滤、重力沉降、超声波及离心等原理设计。随着灌流培养技术的发展，细胞截留设备也在持续改善和创新，但考虑到截留效率和可放大性，现有的选择仍然有限。膜过滤技术是可用的方法之一，但其存在诸多缺陷，例如在细胞截留过程中会产生剪切力，影响细胞的活性，并且在 cultivation 时间延长时可能出现膜污染堵塞的情况。在大规模灌流培养中，使用过滤方法进行细胞截留时，通常需要准备备用的过滤截留膜柱，以防止膜堵塞导致培养中断。

为解决这些问题，声学细胞截留装置成为了一种新选择。其原理是在截留腔内通过超声波形成驻波，驻波将细胞聚集成松散的细胞团块，团块在重力作用下快速沉降，与上清分离，然后将上清抽走，松散的细胞团块重新输回反应器以继续培养。由于该装置不使用膜系统，因此避免了剪切力和膜堵塞的问题。此外，声学细胞截留装置的谐振腔可以进行湿热灭菌或SIP灭菌，具备重复使用性，从而在一定程度上降低了初期投入成本。

声学细胞沉降装置虽然具备诸多优点，但因其以往的设备截留效率低，主要局限于实验室规模使用。近年来，由生物反应器制造商Applikon推出的声学细胞截留装置ApplikonBioSep，实现了每日灌流速率可达上千升，成功应用于大规模的灌流培养。目前，已有少数企业在生产中使用该设备。

ApplikonBioSep系统包括1L/天、10L/天、50L/天、200L/天和1000L/天多种型号，能够兼容任何品牌的生物反应器。其中，50L/天及200L/天以上的型号，能够提供符合cGMP规范所需的验证文档和服务。

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