CERO 生物反应器｜实现 iPSC 多谱系细胞规模化可扩展扩增

时间：2026-06-24来源：点击次数：0次

导语

诱导多能干细胞（iPSC）是药物毒理测试、器官再生、细胞治疗的核心研究工具，但传统二维培养模式，存在产量低、批次差异大、难以放大等痛点，严重限制下游心脏、神经、肝脏等多谱系衍生物研发落地。OMNI Life Science（OLS）带来CERO 3D悬浮培养生物反应器，一套完整可扩展培养方案，完美解决 iPSC 大规模扩增难题，助力干细胞科研工业化！

一、行业痛点：传统 iPSC 培养，放大难、稳定性差

2D 平板培养操作繁琐，人工成本高，细胞扩增上限极低，无法满足毒理高通量筛选、动物替代模型等大批量样本需求；
单细胞传代易发生细胞凋亡，不添加 ROCK 抑制剂时细胞难以存活，细胞团块形态不均一，分化一致性差；
放大过程工艺断层，实验室小试成果无法平稳转化至中试、规模化生产，批次重复性差。

针对以上难题，Keong Kwok 团队 2022 年发表于Reprod Toxicol的研究，完整验证了 CERO 生物反应器搭配 3D 悬浮体系，可稳定、规模化扩增 iPSC 及其多谱系衍生物。

二、CERO 3D 悬浮生物反应器：两套成熟扩增工艺，适配不同实验需求

整套标准化工作流：iPSC 制备→接种→反应器培养→收获→冻存复苏，全程闭环可放大，支持重复传代，工艺可直接放大至生物反应器量产。

“在 3D 培养条件下培养和扩增 iPSC。A：3D 悬浮培养的工作流程选项。A1：iPSC 团块接种在 Matrigel™ 包被的藻酸盐微载体上。A2：将 iPSC 单细胞接种到含有 10 µM Y27632 的培养基中的 Matrigel™ 包被的藻酸盐微载体上。A3：iPSC 单细胞悬浮液在 ROCK 抑制剂 Y-27632 支持下形成聚集体。B：在 Matrigel™ 包被的藻酸盐微载体 (MC) 上培养为团块和单细胞以及聚集体的细胞形态。细胞系 UKBi005-A 用于微载体方法，细胞系 BIONi010-C 用于聚集体方法。比例尺 = 500 µm。”

方案 1：微载体悬浮培养（适配细胞系 UKBi005-A）

采用 Matrigel 包被藻酸盐微载体（MC），分两种接种模式：

✅ A1 团块接种：无需解离为单细胞，操作简单，适合保守传代；

✅ A2 单细胞接种：添加 10μM ROCK 抑制剂 Y-27632，单细胞贴附微载体均匀增殖，细胞均一性大幅提升。培养第 4 天即可形成饱满、形态统一的细胞球，适合大批量种子细胞扩增。

方案 2：悬浮聚集体培养（适配细胞系 BIONi010-C）

A3 工艺：单细胞悬液添加 ROCK 抑制剂，无需微载体，直接在 CERO 反应器内自主形成细胞聚集体，省去微载体成本，操作更简洁，适合快速扩增、定向诱导分化（心脏、神经、肝细胞谱系）。

显微镜结果直观验证（标尺 500μm）：

无 ROCK 抑制剂：单细胞大量死亡，仅零散不规则团块；
添加 ROCK 抑制剂 + 微载体：单细胞均匀附着，细胞球大小均一；
抑制剂悬浮聚集体：纯悬浮球体，无载体杂质，下游分化更纯净。

三、CERO 反应器核心优势，科研 / 产业化双适配

真正可扩展，无缝放大从小规模筛选台式设备到规模化生物反应器，培养体系、培养基、工艺参数完全通用，实验室数据直接平移放大，不用重新优化工艺，大幅缩短研发周期。
多谱系通用，全能干细胞平台稳定扩增 iPSC 干细胞本体，后续可定向分化心脏、神经、肝脏细胞，搭建稳健标准化分化流程，为体外毒性测试、疾病模型、细胞治疗提供足量稳定细胞原料。
降低人工误差，批次高度稳定3D 悬浮自动化培养，替代传统多层平板人工操作，减少人为污染与操作差异，细胞增殖状态、分化效率批次重复性显著优于 2D 培养。
两种工艺自由选择，适配不同研究方向微载体体系：细胞附着稳定，扩增倍数更高，适合种子库大规模制备；悬浮聚集体体系：无载体残留，纯化简单，适合类器官、定向分化研究。

结语

干细胞研究早已告别小剂量 2D 培养时代，规模化、标准化、自动化是必然趋势。OLS CERO 3D 悬浮生物反应器，一站式解决 iPSC 扩增、多谱系分化放大难题，不管是高校实验室基础研究，还是药企细胞毒理筛选、细胞治疗中试开发，都能提供成熟落地的细胞扩增解决方案。

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