細胞株開発・クローン選抜
トランスフェクション後培養、選択培養、産生量スクリーニングに使われる。
主な用途
- 選択培養
Product Guide
培地・フィード
培地・フィードは、細胞に栄養成分やエネルギー源を供給する液体または粉末製品です。培地が細胞の増殖・代謝・産生・品質を左右し、フィードは培養途中の栄養補給で産生を維持します。細胞株や培養方式、品質目標と深く関係する上流工程の重要な設計要素です。
用途・特徴
培地は、細胞を維持・増殖・産生させるための基本環境を提供します。フィードは、培養中に追加する濃縮栄養液で、フェッドバッチ培養や高密度培養でよく使われます。
CHO細胞、HEK293細胞、ハイブリドーマ、昆虫細胞、T細胞、NK細胞、MSC、iPS細胞など、細胞種によって必要な培地は異なります。抗体医薬では、CHO細胞用の無血清・化学的に定義された培地とフィードが多く使われます。
Point
- 細胞の増殖、代謝、産生、品質に影響する
- シードトレインでは細胞を安定して立ち上げるために重要
- 本培養では基礎培地とフィードの組み合わせが産生量に直結する
- CHO向け、HEK293向け、昆虫細胞向け、細胞治療向けなどがある
- 無血清、化学的定義、動物由来成分フリー、GMPグレードなどの分類がある
- フィード戦略は細胞密度、乳酸、アンモニア、浸透圧、糖鎖にも影響する
- 培地最適化は、装置条件やスケールアップとセットで考える
使用方法
基本的には、細胞種と培養方式に合った培地を選び、必要に応じてフィードやサプリメントを追加しながら培養します。
1細胞株・細胞種を確認する
2基礎培地を選定する
3必要に応じて適応培養を行う
4接種密度を決める
5シードトレインまたは本培養を開始する
6培養中に細胞数・生存率・代謝成分を確認する
7フィード添加のタイミングと量を設定する
8グルコース、アミノ酸、pH、浸透圧を確認する
9産生量、品質、細胞状態を評価する
10培地・フィード条件を最適化する
実際の条件は、細胞株、培養スケール、バッチ/フェッドバッチ/灌流、目的タンパク質、品質目標、分析体制、GMP要件によって変わります。
培地とフィードの違いは？
培地とフィードはどちらも細胞に栄養を供給しますが、使うタイミングと役割が異なります。
結論
培地は「細胞を育てる土台」、フィードは「培養途中で細胞を支える追加栄養」と考えると整理しやすいです。
主な役割
培養開始時の基本環境を作る
培養途中で栄養を追加する
使用タイミング
播種時、継代時、培地交換時
培養途中、定期添加、条件に応じた添加
濃度
通常濃度
濃縮されていることが多い
主な成分
アミノ酸、糖、ビタミン、塩類、微量元素など
濃縮栄養成分、アミノ酸、糖、補助成分など
主な用途
細胞増殖・維持
産生維持、栄養補給、代謝制御
注意点
細胞適合性、適応、増殖性
添加量、添加タイミング、浸透圧、代謝負荷
関係する工程
融解、回復、継代、シードトレイン、本培養
フェッドバッチ、本培養、強化培養
基礎培地と生産培地の違いは？
| 項目 | 基礎培地・増殖培地 | 生産培地 |
|---|---|---|
| 主な目的 | 細胞を安定して増やす | 抗体やタンパク質を高く産生する |
| 重視する指標 | 増殖速度、生存率、回復性 | 力価、品質、産生期間 |
| 使用場面 | 融解後回復、継代、シードトレイン | 本培養、産生評価 |
| 細胞状態 | 健康な増殖状態を維持する | 生産モードに適した状態を作る |
| 注意点 | 細胞が安定して増えるか | 品質、代謝、浸透圧、糖鎖への影響 |
| 関連製品 | Growth medium, basal medium | Production medium, feed system |
無血清・化学的定義・動物由来成分フリーの違い
| 分類 | 内容 | 特徴 |
|---|---|---|
| 血清含有培地 | FBSなどの血清を含む | 細胞が育ちやすいが、成分ばらつきや規制面の課題がある |
| 無血清培地 | 血清を含まない | 製造工程で使いやすく、成分ばらつきを抑えやすい |
| 化学的定義培地 | 成分が化学的に定義されている | ロット間差を管理しやすい |
| 動物由来成分フリー | 動物由来成分を含まない | バイオ医薬品製造や規制対応で使いやすい |
| タンパク質フリー | タンパク質成分を含まない、または非常に少ない | 精製・分析への影響を抑えやすい |
| GMPグレード培地 | 製造管理・文書対応を強化した培地 | 細胞治療や臨床製造で重要 |
フィード戦略とは？
| フィード戦略 | 内容 | 向く用途 |
|---|---|---|
| 定期添加 | 決まった日に一定量のフィードを入れる | フェッドバッチ培養の標準的運用 |
| 細胞密度連動 | VCDやIVCDに応じてフィード量を調整する | 高密度培養、条件最適化 |
| グルコース連動 | グルコース濃度を見ながら添加する | 代謝管理、乳酸抑制 |
| pH・乳酸連動 | 代謝物やpH変化を見ながら調整する | 乳酸代謝、代謝制御 |
| 多成分フィード | アミノ酸、糖、微量元素などを複数組み合わせる | 産生量・品質の最適化 |
| 品質制御フィード | 糖鎖や電荷異性体を意識して添加する | CQA調整、品質設計 |
| 灌流用培地供給 | 新鮮培地を連続供給する | 高密度・連続培養 |
主なタイプ
| タイプ | 内容 | 向く用途 |
|---|---|---|
| CHO細胞用培地 | CHO細胞の増殖・抗体産生向け | 抗体医薬、ADC、二重特異性抗体 |
| CHO細胞用フィード | フェッドバッチで栄養補給する濃縮フィード | 本培養、産生量向上 |
| HEK293細胞用培地 | HEK293/293Tの培養・発現向け | AAV、レンチウイルス、組換えタンパク質 |
| 昆虫細胞用培地 | Sf9、High Fiveなど向け | AAV、ワクチン、組換えタンパク質 |
| ハイブリドーマ培地 | 抗体産生ハイブリドーマ向け | モノクローナル抗体作製 |
| T細胞・NK細胞用培地 | 免疫細胞培養向け | CAR-T、NK細胞治療 |
| MSC・幹細胞培地 | MSC、iPS、分化細胞向け | 再生医療、細胞治療 |
| 灌流培地 | 高密度・連続培養向け | Intensified seed、灌流本培養 |
| フィード添加剤 | アミノ酸、糖、脂質、微量元素など | 産生・代謝・品質調整 |
| カスタム培地 | 細胞株や工程に合わせて設計 | プロセス最適化、商用製造 |
選定ポイント
細胞種CHO、HEK293、昆虫細胞、T細胞、MSCなどに適しているか
細胞株CHO-K1、CHO-S、DG44、GS系などで実績があるか
培養方式バッチ、フェッドバッチ、灌流、シードトレインに合うか
増殖性VCD、倍加時間、生存率、回復性が十分か
産生性力価、比産生速度、産生期間に合うか
品質影響糖鎖、電荷異性体、凝集体、HCP、切断体に影響しないか
代謝グルコース、乳酸、アンモニア、グルタミン、pH変化を管理しやすいか
浸透圧フィード添加後の浸透圧上昇が許容範囲か
適応性既存培地からの培地適応が必要か
スケールアップフラスコ、ambr、ベンチトップ、本培養で再現するか
製品形態液体、粉末、濃縮液、AGT、カスタム製造に対応するか
GMP対応原料管理、CoA、TSE/BSE、動物由来成分、文書対応があるか
供給安定性リードタイム、製造拠点、セカンドソース、カスタム対応
コスト培地単価、フィード量、力価、工程コストのバランス
使用される工程
培地・フィードは、上流工程の細胞培養が関わるほぼすべての工程で使われます。
遺伝子導入・安定発現株作製
遺伝子導入後の回復、選択、安定発現株構築に関係する。
主な用途
- 回復・選択
クローン性確認・増殖観察
単一細胞播種後の増殖を支える。
主な用途
- 単一細胞増殖
産生量スクリーニング
ミニプールや候補クローンの産生評価に使われる。
主な用途
- 産生評価
セルバンク
MCB/WCB作製前後の細胞培養、評価用培養に使われる。
主な用途
- バンク培養
融解・回復培養
WCB融解後に細胞を回復させる培地として使われる。
主な用途
- 融解回復
シードトレイン
本培養へ渡す細胞を段階的に増やすために使われる。
主な用途
- 段階拡大
段階的な拡大培養
フラスコ、バッグ、小型培養装置で細胞数を増やす。
主な用途
- スケール拡大
小型培養装置
ベンチトップバイオリアクター、ambr、並列培養で条件検討に使われる。
主な用途
- 条件検討
本培養
フェッドバッチ、灌流、強化培養で基礎培地・フィードを使う。
主な用途
- フェッドバッチ
- 灌流
品質評価・分析
培養上清、細胞状態、代謝、品質特性の評価につながる。
主な用途
- 品質評価
プロセス開発
培地スクリーニング、フィード最適化、スケールアップ検討に使われる。
主な用途
- プロセス最適化
使用されるモダリティー
培地・フィードは、細胞培養を伴う幅広いモダリティーで上流工程の基盤となります。
抗体医薬
関連度高
CHO細胞シードトレイン本培養産生評価
CHO用培地・フィードが産生量と品質に直結する。
ADC
関連度高
抗体原薬用CHO細胞
抗体部分の産生細胞培養で抗体医薬と同様に重要。
二重特異性抗体
関連度高
CHO細胞複数鎖発現品質評価
産生量と品質のバランスが重要。
Fc融合タンパク質・組換えタンパク質
関連度高
CHOHEK293産生細胞
組換えタンパク質生産の上流工程で使われる。
AAV
関連度高
HEK293Sf9Producer Cell
ウイルスベクター製造細胞の培養に使われる。
レンチウイルス
関連度高
HEK293TPackaging CellProducer Cell
ベクター製造用細胞や細胞治療工程で関係する。
ワクチン
関連度高
VeroMDCK昆虫細胞細胞基材
細胞基材やウイルス増殖用細胞の培養に使われる。
細胞治療
関連度高
T細胞NK細胞MSCCAR-T
細胞の活性化、増殖、分化、機能維持に関係する。
iPS細胞・幹細胞由来製品
関連度高
iPS細胞MSC分化細胞
維持培養、分化、拡大、品質維持に使われる。
遺伝子編集
関連度高
編集細胞回復培養クローン化
編集後細胞の生存率・増殖・回復性に影響する。
mRNA-LNP
関連度中
評価細胞発現評価原料酵素製造
mRNA製造本体よりも細胞評価や関連細胞培養で使われる。
プラスミドDNA
関連度低〜中
大腸菌培地評価細胞
原核培地と哺乳類評価細胞培地で用途が分かれる。
微生物発酵
関連度高
大腸菌酵母発酵培地
微生物用培地・フィードとして重要。
低分子医薬品
関連度中
細胞アッセイ毒性評価薬効評価
製造工程よりも評価系で使われる。
メーカー製品
CHO細胞用培地・フィード（12）
Thermo Fisher Scientific / GibcoGibco Efficient-Pro Medium & FeedsCHO細胞のタンパク質品質と生産性向上を目的に設計された基礎培地・フィードシステム。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoGibco EfficientFeed+ Supplementsフェッドバッチ培養で濃縮栄養を供給するフィード製品。培養性能や産生維持に使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoGibco Dynamis MediumCHO細胞向けの高収量・スケールアップ対応を意識した培地。開発から生産への移行で使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoExpiCHO Expression MediumExpiCHO発現システム向けのCHO細胞用培地。研究開発や一過性発現で使われる。公式URL Cytiva / HyCloneHyClone ActiPro / ActiSM Media動物由来成分を含まないCHO細胞用培地。バッチまたは流加プロセスでの高収量タンパク質生産向けに最適化されている。公式URL Cytiva / HyCloneCell Boost SupplementsActiProなどと組み合わせて使われるフィード/サプリメント製品。組換えタンパク質生産で力価や品質を高める目的で使われる。公式URL FUJIFILM BiosciencesBalanCD CHO Media Platform化学的定義・動物由来成分フリーのCHO向け増殖培地・フィードプラットフォーム。研究から商用製造までの一貫したワークフローに使われる。公式URL FUJIFILM BiosciencesBalanCD CHO Growth A Medium / BalanCD CHO Feed 4CHO細胞向けの化学的定義・動物由来成分フリー培地。Feed 4と組み合わせたフェッドバッチ培養で使われる。公式URL Merck / Sigma-AldrichEX-CELL CHO MediaCHO細胞向けの培地製品群。組換えタンパク質生産や培養プロセス開発で使われる。公式URL Merck / SAFCCellvento CHO Media and FeedsCHO細胞向けの培地・フィード製品群。バイオプロセス開発や製造向けに使われる。公式URL LonzaPowerCHO / ProCHO MediaCHO細胞向けの培地製品群。組換えタンパク質生産や培養条件検討で使われる。公式URL SartoriusCellca CHO Expression Platform / MediaCHO細胞株・培地・フィード・プロセスを組み合わせた発現プラットフォーム。プロセス開発や受託開発で関係する。公式URL
HEK293・ウイルスベクター向け培地（8）
Thermo Fisher Scientific / GibcoFreeStyle 293 Expression MediumHEK293細胞の浮遊培養と一過性発現に使われる無血清培地。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoExpi293 Expression MediumExpi293システム向けの高密度一過性発現用培地。組換えタンパク質やウイルスベクター研究で使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoViral Production Cells / Viral Vector Media関連AAVやレンチウイルスなどのウイルスベクター製造向け細胞・培地関連製品。公式URL Cytiva / HyCloneHyClone TransFx-H / HEK293 MediaHEK293細胞や一過性発現向けに使われる培地製品群。公式URL FUJIFILM BiosciencesBalanCD HEK293 MediaHEK293細胞向けの化学的定義・動物由来成分フリー培地。ウイルスベクターや組換えタンパク質用途で使われる。公式URL Merck / SAFCEX-CELL 293 / HEK293 MediaHEK293細胞向け培地。浮遊培養、一過性発現、ウイルスベクター用途に関係する。公式URL Lonza293 Media / Transfection Support MediaHEK293細胞の培養や一過性発現に関係する培地・試薬製品群。公式URL SartoriusHEK293 Process Development Media関連HEK293細胞やウイルスベクター製造プロセス開発で使われる培地・プロセス支援。公式URL
昆虫細胞・ワクチン向け培地（6）
Thermo Fisher Scientific / GibcoSf-900 III SFMSf9/Sf21細胞向けの無血清培地。バキュロウイルス発現や組換えタンパク質生産で使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoExpiSf CD MediumExpiSf発現システム向けの昆虫細胞用化学的定義培地。高密度発現で使われる。公式URL FUJIFILM BiosciencesBalanCD Insect Cell Media昆虫細胞培養向けの培地製品群。Sf9、Sf21、High Fiveなどの培養で使われる。公式URL Cytiva / HyCloneHyClone SFX-Insect Media昆虫細胞向けの無血清培地。バキュロウイルス発現やタンパク質生産で使われる。公式URL Merck / Sigma-AldrichInsect Cell Culture Media昆虫細胞やバキュロウイルス発現向けの培地製品群。公式URL Expression SystemsESF 921 / Insect Cell Culture Media昆虫細胞培養とバキュロウイルス発現向けの培地製品群。公式URL
細胞治療・免疫細胞向け培地（8）
Thermo Fisher Scientific / GibcoCTS OpTmizer T Cell Expansion SFMT細胞拡大培養向けの無血清培地。CAR-Tなどの細胞治療研究・製造で使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoCTS AIM V MediumT細胞、免疫細胞、細胞治療ワークフローで使われる無血清培地。公式URL Miltenyi BiotecTexMACS GMP MediumT細胞や免疫細胞の培養・拡大に使われるGMP対応培地。CliniMACSワークフローと組み合わせられる。公式URL Miltenyi BiotecNK MACS MediumNK細胞の培養・拡大に使われる培地。NK細胞治療や研究用途で関係する。公式URL STEMCELL TechnologiesImmunoCult T Cell / NK Cell MediaT細胞、NK細胞などの免疫細胞培養向け培地・サプリメント。公式URL LonzaX-VIVO Media免疫細胞、造血細胞、細胞治療研究に使われる無血清培地。公式URL FUJIFILM Irvine ScientificPRIME-XV T Cell / MSC Media細胞治療・再生医療向けのxeno-free/GMP対応培地製品群。公式URL SartoriusCellGenix GMP Cytokines and Media細胞治療向けのGMPサイトカイン、培地、サプリメント製品群。公式URL
MSC・iPS・幹細胞向け培地（8）
STEMCELL TechnologiesmTeSR Plus / TeSR SeriesiPS/ES細胞の維持培養向け培地。幹細胞研究や再生医療開発で使われる。公式URL STEMCELL TechnologiesMesenCult MediaMSC培養向け培地製品群。MSCの増殖・分化・評価で使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoEssential 8 MediumフィーダーフリーのiPS/ES細胞維持培養向け培地。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoStemFlex MediumiPS/ES細胞の維持・拡大培養向け培地。公式URL FUJIFILM Irvine ScientificPRIME-XV MSC / Stem Cell MediaMSCや幹細胞向けのxeno-free/GMP対応培地製品群。公式URL LonzaMSCGM / Stem Cell MediaMSCや幹細胞向けの培地製品群。研究・開発用途で使われる。公式URL PromoCellMesenchymal Stem Cell Growth MediaMSCや初代細胞向けの増殖培地製品群。公式URL Nacalai TesqueStemFit / 幹細胞培地関連製品iPS細胞維持培養向けの培地製品群。国内研究・再生医療領域で使われる。公式URL
灌流・高密度培養向け培地（6）
Thermo Fisher Scientific / GibcoHigh-Intensity Perfusion CHO Medium高密度灌流培養向けのCHO培地。intensified processや高密度培養で使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoEfficientFeed+ Supplements高濃縮フィードとして、バイオリアクター作業容量への影響を抑えながら栄養供給する目的で使われる。公式URL Cytiva / HyCloneActiPro / Cell Boost SystemCHO細胞のバッチ/フェッドバッチ/流加プロセスで使われる培地・フィードシステム。公式URL FUJIFILM BiosciencesBalanCD CHO Media Platform小スケールシェイクフラスコから大型バイオリアクターまで一貫したワークフローで使えるCHO培地・フィードプラットフォーム。公式URL Merck / SAFCCellvento CHO PlatformCHO細胞向け培地・フィード製品群。高密度・生産培養のプロセス開発で使われる。公式URL SartoriusCellca CHO Expression PlatformCHO細胞株、培地、フィード、プロセスを組み合わせた高発現プラットフォーム。公式URL
培地添加剤・サプリメント（8）
Thermo Fisher Scientific / GibcoGlutaMAX SupplementL-グルタミン代替として使われる安定化グルタミン関連サプリメント。細胞培養で広く使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoAnti-Clumping Agent浮遊細胞培養で細胞凝集を抑える目的で使われる添加剤。公式URL Thermo Fisher Scientific / GibcoPluronic F-68振とう培養やバイオリアクター培養で細胞をせん断から保護する目的で使われる界面活性剤。公式URL Cytiva / HyCloneCell Boost SupplementsCHO細胞培養で栄養補給や産生向上に使われるサプリメント。公式URL Merck / Sigma-AldrichCell Culture Supplementsアミノ酸、ビタミン、脂質、抗生物質、成長因子などの細胞培養添加剤を展開。公式URL Sartorius / CellGenixGMP Cytokines細胞治療向けのGMPサイトカイン。T細胞、NK細胞、幹細胞培養で使われる。公式URL PeproTech / Thermo Fisher ScientificCytokines and Growth Factors細胞治療、幹細胞、免疫細胞培養で使われるサイトカイン・成長因子製品群。公式URL Miltenyi BiotecMACS GMP CytokinesGMP対応サイトカイン。細胞治療製造や免疫細胞培養で使われる。公式URL
カスタム培地・培地開発支援（6）
Thermo Fisher Scientific / GibcoCustom Media Services細胞培養培地・フィードのカスタム製造やプロセスに合わせた供給支援に関係するサービス。公式URL Cytiva / HyCloneCustom Cell Culture MediaHyClone培地・フィードを中心としたカスタム培地製造やバイオプロセス支援に関係する。公式URL FUJIFILM BiosciencesMedia Development / Custom MediaBalanCDなどの培地プラットフォームを含む培地開発・供給支援に関係する。公式URL Merck / SAFCCustom Media Manufacturingバイオ医薬品製造向けのカスタム培地、粉末培地、原料・製造支援に関係するサービス。公式URL LonzaCustom Media and Process Development細胞培養培地やプロセス開発支援に関係するサービス。公式URL SartoriusProcess Development / Cellca Platform Support細胞株、培地、フィード、プロセス条件を含むCHO発現プラットフォーム支援に関係する。公式URL
関連装置・周辺製品（9）
Beckman Coulter Life SciencesVi-CELL BLU / Vi-CELL XR培地・フィード条件下での細胞数・生存率確認に使われる自動セルカウンター。公式URL Logos BiosystemsLUNA-FX7 / LUNAシリーズ細胞数・生存率を確認し、培地条件やフィード条件の評価に使われる。公式URL Nova BiomedicalBioProfile FLEX / FLEX2グルコース、乳酸、グルタミン、グルタミン酸、電解質などを測定し、フィード戦略や代謝管理に使われる。公式URL Roche / CedexCedex Bio / Cedex HiRes細胞数、生存率、培地成分、代謝指標を確認し、培地・フィード評価に使われる。公式URL Advanced InstrumentsOsmoTECH Osmometers培地、フィード、培養上清の浸透圧確認に使われる。フィード添加後の浸透圧管理で重要。公式URL EppendorfBioFlo 120培地・フィード条件を小型バイオリアクターで検討する際に使われる。公式URL SartoriusBIOSTAT B / Ambr培地・フィード条件の並列評価、スケールダウンモデル、プロセス開発で使われる。公式URL TecanFluent / Freedom EVO培地添加、フィード添加、培地スクリーニング、自動分注に使われる。公式URL HamiltonMicrolab STAR培地スクリーニング、フィード添加、サンプル前処理の自動化に使われる。公式URL
