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從1986年FDA批準(zhǔn)第一批單克隆抗體起已有35年的歷史，目前單抗藥物為由特定突變或異常蛋白表達(dá)導(dǎo)致的多種疾病提供了新的靶向治療策略。無論從營業(yè)額還是獲批上市的數(shù)目來看，抗體藥物均是生物大分子制藥產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)者。
在抗體藥物開發(fā)過程中，構(gòu)建穩(wěn)定的高產(chǎn)細(xì)胞株尤為重要，它將伴隨藥品的整個(gè)生命周期，并直接決定了藥品的開發(fā)成本、生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。細(xì)胞株開發(fā)（Cell line development，CLD）作為抗體藥物開發(fā)的起點(diǎn)與基礎(chǔ)，大致可以分為以下幾個(gè)步驟，包括：宿主細(xì)胞系的選擇，表達(dá)載體的構(gòu)建，細(xì)胞轉(zhuǎn)染，細(xì)胞篩選與評估等等（圖一），從而獲得生長能力強(qiáng)、放大性好、穩(wěn)定且高產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)的單克隆細(xì)胞株。
圖一：細(xì)胞住開發(fā)流程
為了更快地獲得高效表達(dá)的單克隆細(xì)胞株，通常采用Minipool技術(shù)路線（圖二），以單個(gè)細(xì)胞為起點(diǎn)進(jìn)行克隆，以確保生產(chǎn)用的所有細(xì)胞均來自單個(gè)細(xì)胞。對選定的Minipool進(jìn)行克隆、培養(yǎng)和評估，在多次迭代選擇之后，最終的細(xì)胞庫由具有相同遺傳學(xué)特征的細(xì)胞（克隆群體）組成。
圖二：CLD構(gòu)建過程的Minipool策略
為了更好地追蹤單克隆細(xì)胞株的生長和單克隆源性鑒定，科學(xué)家通過自動化的成像設(shè)備（如Celigo全視野細(xì)胞成像儀），對細(xì)胞孔板進(jìn)行多次的全視野成像，以進(jìn)行單克隆細(xì)胞的生長監(jiān)測和源性追蹤。綜合Minipool技術(shù)策略，在整個(gè)細(xì)胞株構(gòu)建過程，需要對單克隆細(xì)胞的長時(shí)間多次生長監(jiān)測以及篩選鑒定（圖三）。這一過程耗時(shí)且繁瑣，需要大量的人工操作，限制了細(xì)胞株構(gòu)建的通量。因此，如何提細(xì)胞株構(gòu)建的通量，代替人工操作是細(xì)胞株構(gòu)建過程亟需解決的問題。
圖三：Celigo用于Minipool策略中細(xì)胞生長監(jiān)測和單克隆源性鑒定
瑞孚迪（Revvity）基于explorer G3自動化整合平臺，為客戶定制不同的細(xì)胞株開發(fā)自動化解決方案。定制的自動化整合平臺以可追溯的方式簡化或優(yōu)化策略，通過促進(jìn)多個(gè)參數(shù)的平行評估，使得從研究規(guī)模到商業(yè)規(guī)模的條件保持一致，顯著提高細(xì)胞株開發(fā)效率。
explorer G3自動化單克隆細(xì)胞監(jiān)測系統(tǒng)，可以全自動實(shí)現(xiàn)單克隆細(xì)胞的長時(shí)間連續(xù)的生長監(jiān)測，單克隆追蹤和源性鑒定以及單克隆細(xì)胞hit pick等流程。其中Celigo全視野細(xì)胞掃描分析儀進(jìn)行成像監(jiān)測與分析，JANUS G3液體處理工作站自動進(jìn)行細(xì)胞換液、上清取樣，單克隆挑選等操作，自動化培養(yǎng)箱則用于單克隆細(xì)胞的長時(shí)間培養(yǎng)。
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在細(xì)胞株構(gòu)建過程中，我們需要對單克隆細(xì)胞株分泌的抗體持續(xù)進(jìn)行表征分析，以確保滿足生物安全法規(guī)，并確保產(chǎn)品的性能符合預(yù)期。同時(shí)為了更高效的產(chǎn)生單細(xì)胞，越來越多的自動化單細(xì)胞打印設(shè)備出現(xiàn)，大大提高細(xì)胞株構(gòu)建自動化，也為細(xì)胞株構(gòu)建的全流程自動化提供更多可能性。
