一次性系统中的取样设计
在生物制药行业，一次性系统（Single-Use Systems, SUS）因其灵活性、低成本及降低交叉污染风险等优势，被广泛应用于上游培养、下游纯化及最终制剂生产。在生物制药不同的工艺阶段，不同的应用对取样有着不同的需求，高效、可靠的取样方案是确保工艺准确性和无菌性的关键，本文将就一次性系统中的取样设计考量点进行简要介绍。
不同工艺环节中的取样设计
1. 上游细胞培养中的无菌取样设计
在上游工艺环节，如哺乳动物细胞培养、微生物发酵的过程中，需要对细胞密度、代谢物（葡萄糖、乳酸）、pH值、溶氧、产物浓度等指标进行监测，无菌取样的设计直接影响着工艺监控的可靠性和细胞培养的安全性。
· 生物反应袋上的取样设计
为了保证细胞培养的无菌性，在生物反应袋的取样设计上，通常有以下几种方案：
①单向阀+无针取样管路：
单向阀的设计仅允许介质从反应袋向外流动，阻断外部气体或液体反向进入，从而起到防逆流污染的作用。同时，无针取样的设计消除了针头穿刺导致的隔膜破损风险，配合取样前后的消毒操作，可以实现细胞培养过程中的多次安全取样。基于WAVE袋的培养模式，在其取样设计上，除了单向阀的设计之外，通常也会增加一个内伸管来确保在少装量情况下也可以取到样。
②热塑管无菌连接：
热塑管来实现反应袋与取样袋的无菌连接和断开。由于热塑管本身材质的安全性，且可以灵活实现多次连接与断开，这种取样设计完美平衡了无菌性、灵活性和经济性。
③在线监测替代离线取样：
除了直接取样的设计，反应袋袋体上电极接头的设计，可以通过连接在线传感器来实时监测pH、溶氧、温度，从而减少离线取样频率，确保培养过程的无菌。
④高粘度体系取样设计：
对于高粘度培养体系，如哺乳动物细胞的高密度培养，取样管路的设计则要加大管径（≥6mm），通常使用17号或者24号管来作为取样管路，结合蠕动泵低剪切特性，确保高粘度样品顺畅抽取。
· 不锈钢反应罐上的取样设计
对不锈钢反应罐，取样的设计既要满足可在线灭菌、又要确保取样过程的无菌性以及取样后的无菌断开和转移。
Cobetter Lifecube™ SA 无菌取样系统是一种灵活的液体无菌传输单元，包含取样底座、带取样针和取样接头的一次性取样袋或取样瓶，可根据单次的取样体积、取样次数，灵活设计单连取样或者多联取样。取样底座与取样针预组装后，即可与不锈钢容器对接后进行在线蒸汽灭菌。蒸汽灭菌后，通过预灭菌的单联或多联取样袋（取样瓶）进行无菌取样，可以轻松保护取样过程中免受交叉污染。取样后的无菌断开多以金属断开环+夹钳或者热塑管来实现。整个取样过程完全封闭，操作便捷，可以确保样品从取样点到分析点的无菌性。
2. 储配液环节中的取样设计
在生物制药工艺中，培养基和缓冲液配制需要通过取样来验证其混匀的均一性、溶液的纯度、浓度、pH、杂质、微生物负载等质量指标，而中间产物和原液的暂存同样需要通过取样来检测其稳定性以及放行前的检测（如纯度、效价）。一次性系统的取样设计在满足无菌性、操作便捷性的基础上，需要结合实际的使用容器、应用需求进行设计。
· 同的储配液容器上的取样设计
在溶液的配置和储存环节，市面上使用的配液容器和储液容器不尽相同，在搅拌袋和储液袋的取样设计上，需要结合具体的容器开孔位置来灵活设计取样方式。较为常见的取样方案是在对应容器的开孔位置直接设计取样管路，然而在一些容器开孔受限的情况下，取样管路的设计也需要特殊设计。
· 原液冻存的取样设计
原液冻存前后需要测试原液的活性、纯度、浓度及理化性质。冻存前的取样，通常设计在分装前的最终储液环节中。冻存过程中或冻存结束后的取样，可在冻融袋上设计取样管路或者无菌接头（如无菌连接器）。无菌连接器的设计可配合多联取样袋来实现多次取样，取样的过程可实现零交叉污染，而取样管路的设计则在操作便捷性和减少死体积上更有优势。
同时，为满足取样后的样品冻存需求，Cobetter可提供满足-80℃冻存的生物工艺瓶和取样袋，PC材质的生物工艺瓶可在 -80℃ 到 121℃ 条件下使用，取样袋可在-80℃ 到 60℃ 条件下使用。
3. 制剂灌装环节的取样设计
制剂灌装是生物制药工艺的最终环节，也是高风险环节，对一次性使用系统及取样方案的设计有着更严苛的要求。对于无菌工艺生产的制剂，在除菌过滤环节，需要取样检测产品的关键质量属性，确认产品符合质量标准后才能进行最终产品的灌装。而灌装环节中，通常会选取灌装后的产品作为样本，以代表性的取样来验证灌装过程的均一性、无菌性和产品的关键质量属性。
科百特取样系列产品——可提供定制化服务
Cobetter具有高度定制化的能力，同时具备完整的一次性使用系统供应链，在确保产品质量和交期的基础上，可根据不同的应用需求设计专业的取样方案，助力生物制药企业提高工艺控制精度，降低污染风险，实现高效生产。
