細胞培養技術是製（zhì）藥生產、再生醫學、食品科學及材（cái）料工程領域（yù）的核心基礎（chǔ），其質量（liàng）直接（jiē）影響下遊研究與產業應用成效。細胞培養基作為（wéi）細胞生長的“營養核心”，包（bāo）含維持細胞活性的必需成分，針對特定場景優化配方是提升（shēng）培養效率的關鍵。近年來，機器學（xué）習成為培養基優化的重要工具，但實驗數（shù）據中的生物變異性（如（rú）細胞（bāo）行為（wéi）波動、設備（bèi）噪聲）卻製約模型（xíng）精度。而（ér）在細胞培養全流程中，凍存管液氮罐作為樣本長期（qī）存儲的關鍵設（shè）備，其-196℃穩定低溫環境，能為優化後獲得的高活性細胞提（tí）供安全保障，銜接“培養-存儲”環節的（de）連續性。
近期，一項研究通過構建可應對生物變異性的機器學習模型，成功應用於無血（xuè）清培養（yǎng）基優化。研究以製藥領域常用的CHO-K1細胞為對象，將（jiāng）其（qí）置於不同配方培養基中培養，量（liàng）化（huà）生物變異性後，整合培養基成分、細胞密度（dù）等數（shù）據到多（duō）算法機器學（xué）習框架，並通過“訓練-驗證”迭代提升（shēng）模型可靠性。最（zuì）終開發（fā）的專用無血清培養基，使細胞密度達（dá）市（shì）售產品的1.6倍，充分證明模型捕捉細胞獨特營養需求（qiú）的能力。在實驗（yàn）後續環節，當獲得高活性CHO-K1細胞樣本後，需（xū）通過液氮凍存管分（fèn）裝，再放入凍存管液（yè）氮罐中保存，避免樣本因代謝活（huó）動失活，確保後續實驗或生產能基於優質樣本展開。同時，針對實驗室批量樣本管（guǎn）理需求，大口徑液氮容器憑借便捷的存取（qǔ）優（yōu）勢，可減少開蓋損耗，提升樣本管理效率。
由於生物變異性是生物實驗的固有特性，該機器學習方案具有廣泛適用性，可拓展至微生物培養、植物組織（zhī）培養等領域，為降低研發成本、縮（suō）短周期提（tí）供（gòng）支持。當前（qián），生物製藥與再生醫學（xué）產業（yè）對高效細胞培（péi）養技術及配套設（shè）備需求激增，通過機器（qì）學習優化的培養基，結合凍（dòng）存管（guǎn）液氮罐等低溫存儲設（shè）備形成的“培養-存儲（chǔ）”一體化方案，能進一步提升生物樣本利用（yòng）效率，為新藥研發、細胞治療等領域突破提供（gòng）關鍵支撐。
該研究得到日本（běn）學術振興會（JSPS）KAKENHI項（xiàng）目（編號21K19815、25K22838及JP25KJ0680）支持（chí），相關成果為生物工程技術創新提供重要參考，未來有望通過產業應用，為生物產業高質量發展注入新動能。
來源：news-medical.net
