盡管此后許多類型的細菌都產生了耐藥性，但青霉素仍在廣泛使用，并且藥物繼續在全球醫療保健中發揮重要作用。然而，全球的預期壽命正在上升，如今人們面臨的風險甚至比 20 年前還要大，因為他們受到各種其他嚴重疾病的影響。例如，治療不同類型癌癥的需求需要高度先進的藥物和新的生產方法。

復雜蛋白藥物的最新生產技術是細胞培養藥物生產。從20世紀80年代在美國進行的初步研究開始，它已遍及全球，最近又擴展到亞洲。事實上，培養和收獲哺乳動物細胞以生產新藥已成為生命科學行業最激動人心的部分之一。

美國食品和藥物管理局的統計數據證明，微生物和藥物生產呈下降趨勢，基于細胞培養的藥物生產呈上升趨勢。在每年作為新藥申請 (NDAs) 提交的 100 種新藥中，約有 60 種依賴于基于細胞培養的生產，而只有 15 種是通過微生物發酵生產的（其余 25 種是通過傳統化學工藝生產的）。在 100 個 NDA 中，大約一半針對癌癥疾病。

從藥物生產的角度來看，細胞培養過程有巨大的好處。與微生物生產相比，哺乳動物細胞可以更直接、更結構化地生產針對疾病的復雜蛋白質，這對于基于單抗抗癌藥物具有重要意義。它們僅與癌細胞特異性抗原結合，并誘導針對靶癌細胞的免疫反應。

細胞培養的生產過程基本上包括三個步驟：發酵、收獲和純化。發酵涉及哺乳動物細胞的生長。在細胞收獲階段，細胞與發酵液分離。然后純化來自收獲階段的液體或“濃縮物”，分離并收集所需的蛋白質。哺乳動物細胞領域的研究始于 1980 年代，以創造先進的藥物。

從一開始，阿法拉伐就與行業領導者合作開發大規模細胞培養發酵。在此過程中，很明顯細胞培養特性需要極其溫和的分離技術。離心機具有強大的連續分離能力，旋轉時可以達到非常高的 G 力，這有利于細胞收獲過程。然而，由于哺乳動物細胞脆弱且容易破裂，因此離心機的設計至關重要。如果在入口處產生剪切力，細胞就會被撕裂。分離變得非常困難，必須保持較低的流速。

“由于我們的 Culturefuge 離心機設計溫和，脆弱的細胞不會被撕裂，即使在高流速下也能實現完全分離，”阿法拉伐工藝分析與設計經理 Tom Manelius 說。離心機內最重要的一個位置是加速區，在這里發酵液在幾分之一秒內加速。 “我們設計加速區的方式對于采集哺乳動物細胞的卓越性能至關重要，”Manelius 說。

乳酸脫氫酶 (LDH) 的水平是測量細胞培養過程中剪切的一種方法。 LDH 是一種從受損細胞中釋放出來的酶；濃度越大，破碎細胞的百分比越大。 Manelius 說，傳統微生物發酵中使用的入口設計可能會導致 LDH 增加 10-20%。 “在我們的 Culturefuge 中使用極其溫和的充滿液體的入口時，LDH 升高通常保持在 5% 以下，”他說。

根據 Manelius 的說法，阿法拉伐 Culturefuge 產品系列的空心主軸設計允許在離心分離筒中實現最溫和的加速。這減少了細胞所受到的破壞性剪切力。“使用空心主軸還消除了氣液界面，因為進料區完全充滿了旋轉液體，”他說。“與市場上的其他解決方案相比，這是獨一無二的。密封出口確保不與空氣或任何外部環境接觸。這樣就避免了起泡。”

不希望有的剪切力的另一個來源是進料泵。對于阿法拉伐 Culturefuge 設計，這不是問題，因為它不使用進料泵。相反，通過對發酵罐施加超壓，將發酵液送入收獲離心機。

Manelius 說，一項研究在比較兩臺碟片式離心機時發現了一個有趣的結果——一個帶有經典的非填充加速區，另一個帶有空心主軸密封入口，用于輕輕加速進料。研究小組發現，通過空心紡錘型離心機進行處理時，相同的澄清性能的吞吐量增加了 2.5 倍。

抗癌

Avastin 由美國生物技術公司 Genentech 開發，是使用細胞培養技術生產的最新癌癥治療藥物之一。它是一種蛋白質，通過抑制腫瘤血管的形成來減緩癌癥的發展。

Avastin由哺乳動物細胞制成。為了給Avastin的生產提供額外的生產能力，羅氏制藥生物技術生產公司在瑞士巴塞爾建造了 MAB 95大樓。它擁有 6 x 12.5 立方米的發酵能力和兩條下游加工線，用于生產最終產品的回收和加工步驟。

阿法拉伐已向大樓交付了用于生產這種創新抗癌藥物的設備。