本培養後ハーベスト
培養液から細胞・デブリを除去する。
主な用途
- 細胞除去
細胞除去・一次清澄化
デプスフィルター
デプスフィルターは、厚みのあるろ材層の内部で、細胞、細胞デブリ、濁質、粒子、凝集物などを捕捉するフィルターです。本培養後の培養液には目的抗体だけでなく細胞や死細胞、DNA、HCP、脂質、凝集物が含まれ、これらが下流工程に入ると圧力上昇や詰まり、回収率低下につながります。デプスフィルターは濁質負荷を受け止め、下流工程へ渡す液を整える重要なフィルターです。
- 分類
- 細胞除去・一次清澄化
- 主な用途
- ハーベスト・清澄化 / 一次清澄化 / 二次清澄化 / Protein A前処理
- 関連モダリティ
- 抗体医薬 / ADC / 二重特異性抗体 / Fc融合タンパク質・組換えタンパク質 / AAV / レンチウイルス / ワクチン / 細胞治療 / iPS細胞・幹細胞由来製品 / 遺伝子編集 / mRNA-LNP / プラスミドDNA / 微生物発酵 / 低分子医薬品
- 代表メーカー
- Merck / MilliporeSigma・Cytiva / Pall・Cytiva・Sartorius ほか計34社
- 関連キーワード
- ハーベスト・清澄化 / 遠心分離機 / メンブレンフィルター / カプセルフィルター / ハーベストバッグ / シングルユース流路
用途・特徴
デプスフィルターは、ハーベスト液や濁質の多い工程液を清澄化するために使われます。主な用途は、本培養後の細胞除去、遠心分離後上清の仕上げろ過、Protein A前の清澄化、低pHウイルス不活化後の粒子除去、ポリッシュ前の微粒子除去、プラスミドDNA製造や微生物発酵液の前処理などです。
デプスフィルターは、セルロース、珪藻土、樹脂バインダー、合成メディア、チャージを持つろ材などを組み合わせた多層構造で設計されます。粒子を物理的に捕捉するだけでなく、電荷や吸着によってDNA、HCP、エンドトキシン、凝集物などの一部を低減することもあります。
Point
- 厚みのあるろ材層で細胞・デブリ・濁質を捕捉するフィルター
- ハーベスト・清澄化工程の中心部材
- 遠心分離後の二次清澄化にも、遠心なしの一次清澄化にも使われる
- Protein Aカラムやメンブレンフィルターへの負荷を下げる
- 細胞密度、生存率、死細胞、DNA、HCP、濁度の影響を受ける
- ろ過面積、処理量、圧力上昇、回収率、濁度低減が重要
- スケールアップでは小型デバイスからプロセススケールモジュールへ展開する
使用方法
基本的には、本培養後のハーベスト液や遠心後上清をデプスフィルターへ通し、濁質を除去します。
1本培養終了条件を確認する
2細胞密度、生存率、濁度、力価を確認する
3必要に応じて遠心分離機で細胞を大きく除去する
4デプスフィルターのグレード、面積、構成を選定する
5バッグ、チューブ、ポンプ、圧力センサーと接続する
6必要に応じてフィルターを平衡化またはフラッシュする
7規定流量または規定圧力でハーベスト液をろ過する
8入口圧、出口圧、差圧、流量、処理量を確認する
9ろ過後上清の濁度、残細胞、回収率を確認する
10必要に応じてメンブレンフィルターやProtein A工程へ送る
実際の運用は、培養液の濁質負荷、目的物の濃度、処理量、遠心分離の有無、フィルターグレード、スケール、GMP要件によって変わります。
遠心分離機との違い
遠心分離機とデプスフィルターは、どちらも細胞除去・清澄化に使われますが、分離の原理が異なります。
結論
高細胞密度培養や大容量培養では、遠心分離で大きな固形分を除去し、その後にデプスフィルターで仕上げる構成が使われます。一方、プロセスを簡略化したい場合やシングルユース化したい場合は、デプスフィルター単独の清澄化も検討されます。
原理
遠心力で細胞や粒子を沈降・分離する
厚みのあるろ材層で粒子を捕捉する
主な役割
大きな細胞・デブリを先に除去する
細胞、デブリ、濁質、微粒子を捕捉する
工程位置
一次清澄化
一次清澄化または二次清澄化
向く液
大容量・高細胞密度の培養液
濁質負荷のある培養液、遠心後上清
スケールアップ
装置能力、流量、せん断、CIP/SIPを考慮
ろ過面積、処理量、圧力上昇で設計
消耗品
シングルユース型では流路・ボウル等
フィルター面積に応じて消耗品が増える
注意点
細胞破壊、せん断、洗浄、密閉性
詰まり、処理量、製品吸着、圧力上昇
組み合わせ
遠心後にデプスフィルターを使う
遠心なしで直接清澄化する場合もある
メンブレンフィルターとの違い
| 項目 | デプスフィルター | メンブレンフィルター |
|---|---|---|
| ろ過構造 | 厚みのある多孔質層 | 薄い膜 |
| 捕捉位置 | ろ材内部全体 | 膜表面または孔内 |
| 主な対象 | 細胞、デブリ、濁質、凝集物 | 微粒子、微生物、残濁質 |
| 主な用途 | ハーベスト・清澄化 | 二次清澄化、バイオバーデン低減、無菌ろ過 |
| 濁質負荷 | 高い液に向く | 高濁度液では詰まりやすい |
| 完全性試験 | 通常は滅菌フィルターのような完全性試験ではない | 滅菌グレードでは完全性試験が重要 |
| 役割 | 下流工程の負荷を下げる | 清澄化後の仕上げ・無菌化 |
一次清澄化と二次清澄化での役割
| 工程 | デプスフィルターの役割 | 代表的な使い方 |
|---|---|---|
| 一次清澄化 | 細胞や大きなデブリを直接捕捉する | 遠心なしでハーベスト液を直接ろ過する |
| 二次清澄化 | 遠心後に残った微粒子や濁質を除去する | 遠心後上清をデプスフィルターで仕上げる |
| Protein A前処理 | カラム負荷前の濁質を低減する | 濁度や粒子を下げてカラム詰まりを防ぐ |
| ウイルス不活化後 | 低pH処理後の沈殿や凝集物を除去する | ポリッシュ前の粒子除去に使う |
| 下流中間体ろ過 | 工程間の微粒子や沈殿を低減する | 中間体プール液の清澄化に使う |
デプスフィルターで確認する項目
| 確認項目 | 内容 | 目的 |
|---|---|---|
| 濁度 | ろ過前後の濁り | 清澄化性能を確認する |
| 残細胞数 | ろ過後に残った細胞数 | 細胞除去性能を確認する |
| 粒子数 | 微粒子やデブリ量 | 後段フィルターやカラムへの負荷確認 |
| 圧力上昇 | 入口圧、出口圧、差圧 | 目詰まりや処理限界を確認する |
| 処理量 | フィルター面積あたりの処理量 | スケールアップ設計に使う |
| 流量 | ろ過速度 | 処理時間と工程設計に関係する |
| 回収率 | 目的タンパク質の回収率 | 製品ロスを確認する |
| HCP/DNA | 不純物低減の傾向 | 下流負荷の評価に使う |
| タンパク吸着 | 製品がろ材に吸着しないか | 回収率低下を防ぐ |
| pH・導電率 | 工程液条件 | フィルター性能や不純物吸着に影響する |
デプスフィルターのスケールアップ
| スケールアップ項目 | 内容 |
|---|---|
| フィルターグレード | 粗いグレード、細かいグレード、チャージ付きグレードを選ぶ |
| ろ過面積 | 小型試験から必要面積を計算する |
| 処理量 | L/m²などでフィルター容量を評価する |
| フラックス | LMHなどでろ過速度を設定する |
| 圧力上昇 | 許容圧力に達するまでの処理量を確認する |
| 回収率 | 製品ロスが許容範囲か確認する |
| 濁度低減 | 後段メンブレンフィルターの負荷を下げられるか確認する |
| 二段構成 | 粗いフィルターと細かいフィルターを組み合わせる |
| 安全率 | 培養液ばらつきを見込んで面積を設定する |
| GMP運用 | フィルター交換、バッグ接続、圧力記録を設計する |
主なタイプ
| タイプ | 内容 | 向く用途 |
|---|---|---|
| セルロース系デプスフィルター | セルロースを主体にしたろ材 | 一般的な清澄化 |
| 珪藻土含有デプスフィルター | 保持容量を高めるために珪藻土を含む | 細胞・デブリ負荷が高い液 |
| 合成メディア系デプスフィルター | 合成材料を用いたろ材 | ロット一貫性や抽出物低減を重視する用途 |
| チャージ付きデプスフィルター | 電荷で不純物を吸着する | DNA、HCP、エンドトキシン低減 |
| 二層デプスフィルター | 粗い層と細かい層を組み合わせる | 幅広い粒子径を一段で捕捉する |
| カプセル型デプスフィルター | ハウジング一体型の使い捨て形式 | GMP、シングルユース工程 |
| Pod型デプスフィルター | モジュール型で面積を増減できる | スケールアップ、プロセス製造 |
| ラボスケールデプスフィルター | 小型ディスクやカプセル | 条件検討、スクリーニング |
| プロセススケールデプスフィルター | 大面積モジュール | 製造スケールの清澄化 |
選定ポイント
ろ過対象CHO培養液、HEK293培養液、Sf9培養液、発酵液、中間体など
工程位置一次清澄化か、遠心後の二次清澄化か
細胞密度高細胞密度培養に対応できるか
生存率死細胞やデブリが多い場合でも処理できるか
濁度ろ過前濁度と目標濁度を確認する
フィルターグレード粗いグレード、細かいグレード、二層構成を選ぶ
ろ過面積バッチ量を処理できる面積を確保する
処理量L/m²で処理能力を評価する
フラックス処理時間と圧力上昇のバランスを見る
圧力上限フィルター、バッグ、チューブ、ポンプの耐圧に合うか
回収率抗体やタンパク質の吸着ロスが少ないか
不純物低減DNA、HCP、エンドトキシン、粒子をどこまで下げるか
後段工程Protein A、メンブレンフィルター、ウイルスろ過への負荷を下げられるか
シングルユース対応バッグ、チューブ、無菌コネクターと接続できるか
GMP対応CoA、材質証明、E&L、変更通知、ロット管理
供給性標準品、リードタイム、スケール展開、セカンドソース
使用される工程
デプスフィルターは、濁質の多い工程液の清澄化が必要な多くの工程で使われます。
一次清澄化
遠心なし、または遠心前後で濁質を大きく除去する。
主な用途
- 一次清澄化
二次清澄化
遠心後上清の残粒子や細胞片を除去する。
主な用途
- 二次清澄化
Protein A前処理
カラムロード液の濁質を下げる。
主な用途
- 前処理
低pHウイルス不活化後
低pH処理で生じた沈殿や凝集物を除去する。
主な用途
- 凝集物除去
ポリッシュ前処理
AEX/CEX/HIC前の微粒子を低減する。
主な用途
- 微粒子低減
ウイルスろ過前処理
ウイルスフィルターの詰まりを防ぐために前処理する。
主な用途
- 詰まり防止
UF/DF前処理
TFF膜への粒子負荷を下げる。
主な用途
- 粒子負荷低減
微生物発酵清澄化
菌体、破砕片、発酵液由来粒子を除去する。
主な用途
- 菌体除去
プラスミドDNA製造
溶解後液や清澄化液の前処理に使われる。
主な用途
- 溶解後処理
ワクチン製造
細胞培養液やウイルス液の清澄化に使われる。
主な用途
- 清澄化
ウイルスベクター製造
AAV、レンチ、Sf9/HEK293培養液の清澄化に使われる。
主な用途
- ベクター清澄化
各工程で広く使われる基準法・装置・試薬は、各モダリティの工程マップで製造の流れに沿って確認できます。
使用されるモダリティー
デプスフィルターは、培養液や発酵液の清澄化が必要な多くのモダリティーで使われます。
ADC
関連度高
抗体原薬用CHO培養液
抗体部分のハーベスト・清澄化で使われる。
Fc融合タンパク質・組換えタンパク質
関連度高
CHOHEK293微生物
細胞・菌体・デブリ除去に使われる。
AAV
関連度高
HEK293Sf9Producer Cell
細胞除去、清澄化、下流前処理で使われる。
レンチウイルス
関連度高
Producer Cell培養液
ベクター液の清澄化で使われるが、回収率や吸着に注意する。
ワクチン
関連度高
VeroMDCK昆虫細胞
細胞基材やウイルス液の清澄化に使われる。
mRNA-LNP
関連度中
プラスミド発酵原料酵素製造
mRNA本体より関連発酵・原料製造で関係する。
プラスミドDNA
関連度高
大腸菌発酵アルカリ溶解後清澄化
菌体由来の濁質や細胞片除去で重要。
メーカー製品
プロセス用デプスフィルター（15）
Merck / MilliporeSigmaMillistak+ Pod Disposable Depth Filter System細胞培養液、酵母、E. coli lysate、ワクチン、血漿タンパクなどの一次・二次清澄化に使われるスケーラブルな使い捨てデプスフィルターシステム。公式URL 国内取扱 メルク（日本法人・ライフサイエンス）
Merck / MilliporeSigmaMillistak+ HC Pro合成メディアを用いた高容量デプスフィルター。一次・二次清澄化、下流ろ過用途に複数グレードが用意される。公式URL 国内取扱 メルク（日本法人・ライフサイエンス）
Merck / MilliporeSigmaMillistak+ Pod Filter HoldersMillistak+ Podを保持するホルダー。プロセスニーズに合わせてモジュール化・スケールアップしやすい構成。公式URL 国内取扱 メルク（日本法人・ライフサイエンス）
Cytiva / PallStax Disposable Depth Filter System商業生産向けのディスポーザブル・デプスフィルターシステム。細胞培養液の清澄化で使われる。公式URL 国内取扱 サイティバ（日本法人）
Cytiva / PallStax mAx Clarification Platformモノクローナル抗体生産における細胞培養後の清澄化向けシングルユース・デプスろ過ソリューション。公式URL 国内取扱 サイティバ（日本法人）
Cytiva / PallSupracap Depth Filter Capsulesハーベスト液の清澄化、濁質除去、下流前処理に使われるカプセル型デプスフィルター。公式URL 国内取扱 サイティバ（日本法人）
CytivaULTA Depth Filtrationバイオプロセスのプレフィルトレーション、細胞ハーベスト、低pH処理後清澄化などに使われるデプスフィルター製品群。公式URL 国内取扱 サイティバ（日本法人）
SartoriusSartoclear Depth Filter高粒子負荷のハーベスト清澄化向けデプスフィルター。バイオリアクター直後、二段ろ過、遠心後二次清澄化に使われる。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
3M / SolventumZeta Plus Depth Filtersバイオプロセスの清澄化や不純物除去に使われるデプスフィルター。チャージによるDNA、HCP、エンドトキシンなどの低減にも関係する。公式URL
MeissnerDepth Filtration / Clarification Assembliesデプスフィルターやシングルユース清澄化アセンブリに関係する製品群。公式URL 国内取扱 IBPテクノロジー（Meissner取扱）
Porvair FiltrationDepth / Microfiltration Products産業・ライフサイエンス向けのデプス/マイクロフィルトレーション候補。GMP本工程では用途確認が必要。公式URL
ラボ・スケールアップ用デプスフィルター（6）
Merck / MilliporeSigmaMillistak+ Micro / Mini / Lab Scale FormatsMillistak+のラボ〜スケールアップ用フォーマット。フィルターグレード選定や処理量評価に使われる。公式URL 国内取扱 メルク（日本法人・ライフサイエンス）
Cytiva / PallStax / Supracap Lab and Scale-Up DevicesStaxやSupracap系の小型評価デバイス。清澄化条件検討やスケールアップに使われる。公式URL 国内取扱 サイティバ（日本法人）
SartoriusSartoclear Dynamics Lab / Sartoclear Lab FormatsSartoclear系の小型評価用フォーマット。ハーベスト清澄化条件のスクリーニングに使われる。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
Thermo Fisher Scientific / NalgeneLab Filtration Productsラボスケールの前処理、培養液ろ過、試験用ろ過に使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
清澄化ライン・シングルユースアセンブリ（8）
SartoriusSingle-Use Assembliesフィルター、バッグ、チューブ、コネクター、センサーを組み合わせた滅菌済みアセンブリ。清澄化ラインに使われる。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
CytivaReadyCircuit Single-Use Assembliesバッグ、チューブ、フィルター、コネクターを組み合わせたシングルユース流路。ハーベスト・清澄化ラインに組み込める。公式URL 国内取扱 サイティバ（日本法人）
Thermo Fisher ScientificBioProcess Containers / Custom Assembliesハーベスト液、清澄化後液、工程液の保管・移送に使われるBPCやカスタムアセンブリ。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Merck / MilliporeSigmaMobius Single-Use Assembliesバッグ、フィルター、チューブ、コネクターを組み合わせた清澄化・ろ過アセンブリ。公式URL 国内取扱 メルク（日本法人・ライフサイエンス）
MeissnerCustom Filtration Assembliesフィルター、バッグ、チューブ、コネクターを組み合わせたカスタムろ過アセンブリ。公式URL 国内取扱 IBPテクノロジー（Meissner取扱）
Saint-GobainC-Flex / Single-Use Assembliesチューブ、バッグ、接続部材を組み合わせたバイオプロセス向け流路アセンブリ。公式URL 国内取扱 サンゴバン株式会社（日本法人）
送液・圧力モニタリング関連（7）
Watson-MarlowPeristaltic Pumpsハーベスト液や清澄化後液の送液に使われるチューブポンプ。シングルユース流路と相性がよい。公式URL 国内取扱 ワトソン・マーロー（日本法人）
Masterflex / AvantorMasterflex Peristaltic Pump Systemsハーベスト液や工程液の送液に使われるポンプ。流量範囲、チューブ材質、圧力を確認して選定する。公式URL 国内取扱 アバンター（VWR ジャパン）
関連分析・評価装置（7）
Thermo Fisher ScientificTurbidity / Particle Analysis Products濁度や粒子評価、分析前処理で使われる製品群。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Nova BiomedicalBioProfile FLEX2培養液分析、代謝物、ガス、浸透圧などを測定する分析計。ハーベスト前後の状態確認に使われる。公式URL 国内取扱 ノバ・バイオメディカル（日本法人）
受託・プロセス開発支援（8）
Merck / MilliporeSigmaMillistak+ / Clarification Process SupportMillistak+を用いた一次・二次清澄化、スケールアップ、フィルター選定支援に関係する。公式URL 国内取扱 メルク（日本法人・ライフサイエンス）
Cytiva / PallDepth Filtration Application SupportStax、ULTA、Supracapなどを用いた清澄化、ハーベスト、前処理支援に関係する。公式URL 国内取扱 サイティバ（日本法人）
SartoriusSartoclear / Harvest Clarification SupportSartoclearを用いたハーベスト清澄化、二段ろ過、遠心後二次清澄化の支援に関係する。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
FUJIFILM Diosynth BiotechnologiesHarvest / Downstream Process Developmentバイオ医薬品の上流〜下流プロセス開発、ハーベスト、清澄化、GMP製造受託に関係する。公式URL
WuXi BiologicsCell Culture Harvest / Downstream Developmentバイオ医薬品の上流プロセス、ハーベスト、清澄化、下流精製、GMP製造支援に関係する。公式URL
バリデーション・規制サポート（8）
Merck / MilliporeSigmaEmprove / Millistak+ Validation SupportMillistak+、ろ材、E&L、規制文書、バリデーション支援に関係する。公式URL 国内取扱 メルク（日本法人・ライフサイエンス）
Cytiva / PallScientific and Laboratory Servicesデプスフィルター選定、清澄化バリデーション、ろ過スケールアップ支援に関係する。公式URL 国内取扱 サイティバ（日本法人）
SartoriusFilter Validation Servicesデプスフィルター、清澄化、ろ過工程、シングルユースアセンブリのバリデーション支援に関係する。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
MeissnerValidation Servicesフィルター、ろ過アセンブリ、シングルユース製品のバリデーション文書支援に関係する。公式URL 国内取扱 IBPテクノロジー（Meissner取扱）
その他（5）
Merck / MilliporeSigmaMillistak+ HC Pro / D0HC / X0HCハーベスト・清澄化に使われるデプスフィルター製品群。細胞培養液の一次/二次清澄化に使われる。公式URL 国内取扱 メルク（日本法人・ライフサイエンス）
関連製品
関連ニュース・解説
技術トピック
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ウイルスベクターの製造能力、2031年まで需要を上回る見通し──調達側の選定軸が変わる
モデル分析によれば、AAV・レンチウイルス等のウイルスベクター製造能力は2031年まで需要を上回って推移する見込み。供給逼迫が和らぐ局面では、CDMO選定の軸が「枠の確保」から「品質・収率・コスト」へと移りうる。
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菌体破砕の方法：高圧ホモジナイザー・ビーズミル・化学的溶解
細胞内に発現したタンパク質を回収するための菌体破砕を解説。高圧ホモジナイザー（圧力・パス数）、ビーズミル、酵素・化学的溶解の使い分け、破砕に伴う発熱と分解の管理、破砕後の清澄化まで、製造・品質の観点で工程順に整理します。
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微生物発酵後のダウンストリーム工程を、菌体回収・高圧ホモジナイザー破砕から、可溶性発現と封入体発現で分かれる精製戦略、封入体の可溶化・リフォールディング、清澄化、多段クロマト、宿主由来不純物（HCP/DNA）と大腸菌固有のエンドトキシン（LPS）除去まで、製造・品質の技術観点で工程順に整理した解説。
掲載情報の確認日：2026年7月（メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください）