灌流用細胞保持装置（ATF／TFF）

灌流用細胞保持装置は、バイオリアクターと組み合わせ、培養液から細胞を分離・保持して透過液（ハーベスト）だけを連続的に抜き出します。中空糸式では孔径（マイクロろ過 0.2〜0.65μm／限外ろ過 数十〜数百kDa）で目的物の透過か保持かが決まり、抗体などをハーベストへ通すマイクロろ過か、製品も細胞側に留めて高密度化に徹する限外ろ過かを選びます。代表方式のATF（交互タンジェンシャルフロー）はダイアフラムポンプで培養液を往復させ、中空糸内を双方向に流して膜面のケーキ層を掃き、目詰まり（ファウリング）を抑えながら長期運転します。

選定の主軸は孔径・せん断・スケールです。せん断感受性の高い細胞では、ぜん動ポンプで一方向に循環させるTFF式よりも、低せん断で逆洗効果のあるATF式が長期培養で有利とされます。一方で音響式（音響波で細胞を凝集沈降）や遠心式（連続遠心）は膜を使わないため目詰まりや製品保持の懸念が少なく、それぞれ適用範囲が異なります。膜面積はビオリアクター容量と目標細胞密度、灌流速度（VVD：1日あたりリアクター容積の何倍を交換するか）から設計します。

工程設計では、定常的な高細胞密度の維持、ブリード（細胞密度を一定に保つための抜き取り）制御、ハーベストの連続回収を前提にラインを組みます。シングルユースの中空糸モジュールと無菌コネクター、灌流ポンプ、キャパシタンス（生細胞）センサーによる密度制御を組み合わせ、N-1パーフュージョン（種培養の高密度化）や連続生産での安定運転を実現します。長期無菌運転になるため、膜の完全性・無菌性維持と、製品の膜透過率（シーブ係数）の安定が重要管理点です。