小WAVE，大能耐！深扒WAVE 25反应器的高密度灌流核心逻辑

Kla（体积氧传递系数）是衡量反应器氧气供给能力的核心指标，直接决定了能支撑的细胞密度上限。

对于初次接触WAVE 25反应器的客户，因为没有搅拌桨叶，且通气方式是表层通气，会为WAVE 25反应器的Kla传质效率是否能满足更高密度的细胞培养存在忧虑。其实在产品设计之初，对于WAVE 25的传质能力进行了详细的测试，并进行了拟合，绘制了Kla等高线图。

在50 L的灌流培养袋中的测试结果表明，当培养体积为5 L、摇速35 rpm、角度10°时，Kla值达到139 h^?1，这意味着该条件下可支持约250 MVC/mL的细胞密度，远超常规培养需求。在25 L体积下，35 rpm摇速与10°角度的组合能实现62 h^?1的kLa值，对应理论细胞密度约115 MVC/mL，轻松满足100 MVC/mL以上的高密度接种要求。能轻松满足目前灌流工艺需求。

解决了WAVE 25反应器的传质效率的问题，接下来要思考如何高效的通过软件和硬件的配合，实现稳定的培养基灌注和收获。

其中，灌流体积精度，是影响培养体系是否稳定的关键因素。比如，如果简单设计蠕动泵流速控制培养基补加和收获，但蠕动泵精度较低，且长时间运行后随着管路磨损等，精度会逐渐降低。如果要精确灌流，常规需要额外安装天平或台秤，进行相对精确的联动补料。但是这种方式会增加更多的硬件投入和更大的空间占用。

为了简化灌流操作、提高灌流培养效率，Cytiva（思拓凡）的WAVE 25开创性地将自带Loadcell和蠕动泵进行级联，同时在灌流培养算法里加入了蠕动泵自动校准的功能。这个功能不仅能有效监测培养体积，还能让蠕动泵在进料和收获过程中，根据设定的时间，定期用自带的高精度称重单元对蠕动泵进行自动校准。这样不仅降低了对设备的额外需求，也提升了系统自动化水平，简化了操作。在整个长时间灌流培养过程中，都能维持精确的培养体积和灌注速率。

对于灌流培养平台来说，另一个核心的装置就是截留装置。不同于传统Hollow Fiber截留装置，WAVE 25的灌流装置内置了膜孔径为7 μm的截留膜。截留膜整合在WAVE 25标准袋中，伽马辐照灭菌，即开即用。省去了传统Hollow Fiber的管路灭菌，流路搭建和完整性测试的复杂操作，让灌流培养变得简单易上手。

而且截留膜设计为漂浮在液体内，随着Rocker的摇摆，膜也会跟着左右摆动。这种设计方式，可以在一定程度上，形成液体对膜的冲刷作用，延缓膜的堵塞效应。