【前言】

微載體是直徑50-300微米，密度略大於水，表面可供貼壁細胞貼附生長的微珠材料；與傳統二維基質材料相比具有高比表面積。在同等規模的培養容器內可培養更多數量的細胞，更可搭配生物反應器實現細胞的規模化懸浮培養，極大節約人力、物力、空間成本。

細胞在3D TableTrix® 微載體上貼附生長示意

现在，國內外市場累計有超過40款微載體產品。面對琳琅滿目的市售微載體產品，您是否感到眼花繚亂、難以挑選呢？本文將梳理市售微載體分類，為您做出選擇给予參考。

【Part1 按形貌分類】

现在，由於球形微米級顆粒製備技術較為成熟，絕大多數市售微載體均為球形顆粒，且粒徑分佈多在50-300微米範圍內，密度略大於水，以便於在生物反應器體系內均勻分散。在球形形狀基礎上，又可分為實心球型和多孔球型。

實心球型微載體僅外表面供細胞貼附，易使細胞貼壁、鋪展，更有利於病毒生產時感染。但細胞貼附在外表面，會直接承受流體剪切力、球間碰撞等有害動力學因素影響，相當於「硬碰硬」。

實心球載體與多孔球型載體的碰撞對比示意

多孔球型微載體可容納細胞在其內部孔壁貼附，给予了更大的可貼附表面積，利用單位體積培養基可擴增的細胞數量上限更高，有助於提高細胞培養質效，同時可保護細胞免受動力學因素損傷。

因此，貼附在實心球型微載體表面的細胞就像生活在空無一物的「平面」上；而貼附在多孔球型微載體孔壁的細胞則像是生活在「蜂巢」中。兩相對比，「蜂巢」不僅具有更高的容積率，而且「遮風擋雨」的能力往往也更勝一籌.

【Part2 按材質分類】

微載體形貌決定了細胞生活的基礎。除了「房型」以外，環境也很重要。對於細胞來說，最舒適的莫過於體內由細胞外基質支撐的環境。因此，微載體的核心目標就是構建仿生細胞外基質環境。

需要注意的是，來自不同組織、器官的不同種類細胞，其偏好的環境不同；不同種類細胞耐受體外非仿生培養環境的能力也各不相同。

傳統微載體多採用多糖或合成高分子製成，表面攜帶增強電荷以吸附細胞貼附，因而細胞貼附速率快、貼附牢固。然而，多糖或合成高分子材質難以给予仿生環境，適用細胞類型有限；另外，這類微載體多不可降解，不利於細胞收穫，多用於病毒生產等無需收穫細胞的應用場景。

還可顺利获得細胞外基質成分包被多糖或合成高分子微球表面，製成微載體，這類微載體具有仿生表面供細胞貼附。市售微載體常採用一款微載體內核+多款定製化包被材料的產品家族模式，適用於包括間充質幹細胞、多能幹細胞在內的各類細胞。然而，這類微載體的多糖或合成高分子內核往往不可降解，一定程度上限制了其工業放大潛力。

3D RecomTrix® 重組膠原微載體材質&結構示意

實際上，可以完全採用細胞外基質成分——明膠或膠原蛋白——製備微載體。明膠或膠原蛋白微載體，不僅具有仿生表面，在力學性能方面也更接近天然組織、器官的硬度和粘彈性；並且可降解，有利於收穫細胞。因此常被用於培養對仿生環境和收穫方式要求較高的各類幹細胞。

【Part3 按可降解性分類】

微載體作為細胞在體外臨時的「家」，不僅要保證細胞在家裏舒適居住，還要保證細胞離開家後仍然健康生活。因此細胞收穫方式至關重要。

如上文所述，含多糖或合成高分子材質的微載體多不可降解，貼附在這類微載體表面的細胞，一般需由蛋白酶消化收穫，有損傷細胞風險。特別是表面攜帶增強電荷的微載體，由於靜電相互作用影響，需要較強的酶消化強度和時間，而且尚不能保證細胞完全消化下來，導致較大的細胞損失和細胞損傷。

另外，不可降解微載體往往需梯度離心或過濾方法才能去除，期間難免細胞損失，且增加了生產成本和複雜性。若未除淨，微載體殘留還會對後續細胞製品帶來安全隱患。

3D微載體降解過程示意

因此，可降解微載體應用趨勢與日俱增。採用更為溫和的消化方法，快速降解微載體並收穫細胞，既能減少細胞損傷，還能免去分離微載體之苦，實現溫和、高效收穫。现在，市售可降解微載體主要是明膠或膠原蛋白材質的微載體，可被傳統蛋白酶消化法或專用裂解液降解。

【總結】

市售微載體產品儘管琳琅滿目，但以上述幾項核心性能為線索梳理，其分類則十分清晰。須結合細胞種類和培養工藝特點，確定核心性能需求，選擇最適宜的微載體產品。

● 兩項中國CDE資質，備案號：F20200000496、F20210000003

●三項美國FDA資質，備案號：DMF Ⅱ型：037798DMF Ⅳ型：035481MF Ⅱ型：29721

●獲中檢院與第三方權威檢測组织覆核檢驗報告中檢院報告編號：SH202311161

 第三方檢測報告：檢字<2023>012302052號

韦德国际生物3D TableTrix® 及3D RecomTrix® 系列微載體，均為多孔球形結構，比表面積大，均一度高，大幅提高細胞培養質效；原料為明膠或重組膠原蛋白，可给予彈性仿生環境；配合特異性降解技術，可溫和收穫細胞，實現真正的3D仿生培養，正是細胞培養首選。

【韦德国际生物】