随着细胞治疗领域的迅速进展，稳定且可重复的诱导多能干细胞（iPSC）扩增已成为推动治疗的重要因素。通过系统性设计生物过程，我们成功识别并优化了关键的过程输入变量，实现了iPSC在PBS垂直轮反应器中的可靠扩增。这不仅降低了生产成本和周期，还为大规模生产和临床应用奠定了基础。

iPSC及其衍生细胞的生产流程非常复杂且耗时，涉及多个相互依赖的工艺输入变量（PIVs）。对于临床需求的大量iPSC衍生细胞（超过10^8个细胞），大规模生物反应器是必不可少的。然而，运营这些反应器的高昂成本使得在确保细胞产量和质量的前提下，先开发一套在小规模（100-500mL）下可重复且稳健的过程成为关键。

我们开发了一套标准化的iPSC扩增工作流程，采用微缩版的PBS垂直轮生物反应器（PBS-01和PBS-05Mini），这一流程具备高度的稳健性和可重复性，且可轻松扩展至PBS-15。这一创新为iPSC的生产提供了可靠的工具，大幅降低了开发成本，提高了生产效率。

在iPSC制造领域，目前仍然缺乏详细的实验方案和标准化结果的报告，使得不同实验室之间很难对比各种iPSC培养方法。尤其在3D悬浮培养方面，尽管有多项研究报道了细胞生长性能指标，但这些指标存在显著差异，缺乏一致性。此外，关于实验方法和结果可重复性的讨论也相对有限，这加大了不同研究之间的对比难度。

为了确保实验的可复制性和稳健性，我们系统化地研究了关键工艺输入变量，并开发了一套基线iPSC扩增协议。该协议已在两个iPS细胞系（TC-1133和PLX10）上验证了24次，涵盖了4名操作员和4种不同的细胞培养基。这一基线协议确保了良好的结果一致性和可靠性，适用于聚集体和微载体培养。

此外，拟胚体（EB）的大小和密度是iPSC聚集体分化为自然杀伤（NK）免疫细胞的重要输入变量。这些PIV可以通过调整生物反应器的搅拌速率和培养基更换策略来有效控制。目前尚未确定从iPSCEBs生成NK细胞的最佳EB大小和密度，但通过这些参数的优化，我们期待进一步提升生产效率。

最终，为了获得可重复的实验并制备功能性细胞，需要一种能模拟体内环境的明确成分培养基质。全长的Biolaminin蛋白在这方面发挥了重要作用，BioLamina品牌的Biolaminin521被证实能有效支持多能干细胞和分化细胞的培养，其明确的成分构成支持iPSC良好的附着与增殖，并维持其多能性，且不含动物成分，更加适合临床应用。

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