应用案例-

荧光定点整合细胞株开发平台

1.5个月快速获得RCB 1个月快速预知产品质量

应用案例

平台简介

平台优势

应用案例

商业模式

AlfaCell 细胞技术助力多款产品实现高效表达

单抗

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	案例背景
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	大湾生物基于全球首家商业化定点整合细胞株构建平台（AlfaCell），开发了细胞株快速构建流程，以一款已上市的单抗药物作为切入点，展示出公司在赋能全球生物制药行业快速开发细胞株的技术力量。


	 

<h4>
	解决方案
</h4>

	AlfaCell平台用定点整合技术快速构建高产稳定细胞株，结合流式细胞仪FACS、单细胞铺板仪VIPS、生物分子相互作用分析仪Octet等高通量分选、检测和单克隆源性分析设备，高质量完成细胞株分选、细胞铺板和单克隆源性检测，分析检测纯化等工艺开发工作，快速构建可用于工业化放大生产的高产稳定细胞株。


	AlfaCell细胞株利用定点整合技术大大缩短了细胞株构建的时间和工作量，本项目的基本流程如下：


	Day0 - 电转产品质粒与重组酶，进入AlfaCell母细胞株。


	Day2 - 开始加压，杀死未正确整合的细胞。


	Day4 - 撤压恢复三天，再用FACS分选单个无荧光的细胞至96孔板，单个细胞在96孔板生长14天，期间用VIPS拍摄单克隆扩增过程。


	Day21 - 利用Octet测定单克隆上清的表达量，扩大TOP24细胞至24孔板，后期再进入正常的扩大批培及摇瓶补料筛选过程。


	 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119105604_28250.png" alt="" /> 


	▲图1：AlfaCell平台快速构建高产稳定细胞株流程


	 


	1.定点整合构建高产稳定细胞株 


	AlfaCell平台通过定点整合技术进行同源重组，将目标DNA精准插入稳定、高表达、高质量的高活跃区位点，快速构建了高产稳定的细胞株，避免了随机插入导致的基因表达不确定性。


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119105649_96034.png" alt="" /> 


	▲图2：96孔板单克隆上清表达量检测结果


	 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119105715_78232.png" alt="" /> 


	▲图3：6孔板7天批培表达量


	 


	通过摇瓶补料培养，TOP3细胞株均得到了较高的产量，并且在细胞活率方面表现优秀。17天补料培养的细胞表达量如图4所示，其中培养基1号的表达量为19.5 g/L，培养基2号的表达量为14.1 g/L，培养基3号的表达量为10.3 g/L。

<img src="/uploads/image/20260119/20260119105745_78261.png" alt="" /> 

	▲图4：17天摇瓶表达量曲线


	 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119105812_98131.png" alt="" /> 


	▲图5：17天补料培养细胞活率曲线


	 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119105844_51475.png" alt="" /> 


	▲图6：17天补料培养活细胞密度曲线


	 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119105902_13777.png" alt="" /> 


	▲图7：17天补料培养乳酸浓度曲线


	 


	2.高通量分析设备加速工艺流程 


	为了加速项目工艺流程，我们配置了多个高通量分选、检测和单克隆源性分析设备，实现大规模细胞株自动化筛选。例如，通过流式细胞仪FACS进行快速分选定点整合的无荧光细胞，减少了大量随机整合铺板的工作量；通过单细胞铺板仪VIPS进行高通量拍照，可以快速确定单克隆源性；通过生物分子相互作用分析仪Octet进行细胞株高通量筛选，快速筛选出高表达量的细胞株。

<img src="/uploads/image/20260119/20260119105935_19338.png" alt="" /> 

	▲图8：高通量分选、检测和单克隆源性分析设备


	 

<h4>
	案例结果
</h4>

	大湾生物在2.5个月内完成该单抗产品的细胞株构建，表达量为19.5 g/L。

<img src="/uploads/image/20260119/20260119110004_57102.png" alt="" /> 

	▲图9：培养基1号的细胞株补料17天表达量为19.5 g/L


	 


	这是在此前已有客户案例做到了补料17天表达量为14.1 g/L的基础上，再创单抗产品表达量的新高度。


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119110037_38603.png" alt="" /> 


	▲图10：AlfaCell平台的客户细胞株补料17天表达量为14.1 g/L

TCE药物

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TCE（T Cell Engager）是一种双特异性抗体技术，通过激活T细胞靶向杀伤肿瘤细胞。目前TCE药物广泛应用于实体瘤治疗、血液瘤及自免疾病等领域，血液瘤领域已有7款TCE药物获批，其中强生两款产品销售额有望接近50亿美元。随着技术迭代与国际化合作，全球TCE疗法市场将迎来爆发期，2023-2030年全球TCE疗法市场预计以40.9%的CAGR增长，2030年市场规模将超800亿美元。 


	日前，某国内双抗领域的药企旗下的TCE药物与一家投资组合公司签订了全球许可协议，有权收取高达2.1亿美元的资金，再次点燃了TCE产品的巨大市场。但是TCE药物的研发过程目前面临多重技术挑战与生物学难题，尤其是生产工艺开发面临着“错配率高”与“表达量低”两大难题，且难以优化，导致TCE药物陷入质量低的困境。因此，TCE药物一方面有着巨大的市场潜力，另一方面却面临着工艺开发质量低的困境。 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119111227_26625.webp" alt="" /> 


	 


	▲一款TCE药物


	 

<h4>
	解决方案 
</h4>

	为了高效解决TCE药物工艺开发产量低的难题，大湾生物AlfaCell平台运用定点整合技术，结合独特的单质粒四框布排及启动子优化方案，构建出高质量的细胞株，显著提升TCE药物产品的表达量并降低错配率，实现了TCE药物的错配率低于20%，且表达量普遍高于5 g/L。 


	 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119111319_99627.png" alt="" /> 


	▲AlfaCell平台根据产品的抗体结构进行单质粒四框布排设计（HC代表抗体完整重链，LC代表抗体轻链，HCF代表scFv融合FC链） 


	 


	1.减少多质粒竞争性错配 


	配对率直接影响药物开发的成功率与商业化可行性，传统多质粒系统需要同时转染多个质粒（如重链A/B、轻链A/B），容易因质粒间拷贝数差异导致链表达失衡，产生半抗体或同源二聚体。单质粒四框设计将四组基因（H1、H2、L1、L2）整合至同一载体，通过调控启动子强度使重链与轻链的摩尔比接近1:1，将配对率提升至90%，具备良好的生产可行性。 

<img src="/uploads/image/20260119/20260119111430_70445.png" alt="" /> 

	▲③及⑦号质粒设计表达量较高，半抗体水平更低 


	 


	 


	2.降低细胞株构建工艺复杂度 


	AlfaCell平台通过定点整合技术进行同源重组，将四组基因精准插入宿主细胞基因组的高表达位点，结合内置筛选标记实现高效单克隆筛选，避免随机整合导致的表达不稳定、半抗体高以及多质粒转染筛选困难等问题。 

<img src="/uploads/image/20260119/20260119111513_41011.png" alt="" /> 

	 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119111531_58819.png" alt="" /> 


	▲③号分子表达量为4.8 g/L，⑦号分子表达量为5.6 g/L 


	 


	 


	3. 提升后期优化的空间 
 


	AlfaCell平台通过定点整合技术进行的稳定整合，极大地提升了工艺稳定性与批次一致性，减少传代过程中的表达漂移，为后期的电荷异质性、糖基化修饰等关键质量属性的优化提供了空间。 

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	▲峰面积LC:HC:HCF≈1:2:2；分子量比LC:HC:HCF=23.4:49.3:52.3 


	 


	 

<h4>
	应用结果 
</h4>

	AlfaCell平台完成该TCE药物的细胞株构建，表达量为5.6 g/L，配对率为84%。 

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	▲⑦号质粒的表达量为5.6 g/L, 且配对率为84%

四链双抗

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<h4>
	项目背景 
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	A企是全球制药领域的顶尖企业之一，凭借其多领域布局、持续创新能力和全球化战略，长期稳居行业头部地位。在开发某个四链双抗新产品时，A企在构建细胞株环节面临着技术难题，具体表现为错配率高、抗体水平高而出现大量不完整分子、选用多质粒转染筛选困难，导致项目一直延期。 


	大湾生物基于全球首家商业化定点整合细胞株构建平台（AlfaCell），通过定点整合技术进行单质粒四框设计，通过在一个质粒内整合多个表达框进行排布优化，再结合流式细胞仪FACS、单细胞铺板仪VIPS、生物分子相互作用分析仪Octet等国际一流的专业设备，高质量完成细胞株分选、细胞铺板和单克隆源性检测，分析检测纯化等工艺开发工作，助力A企快速构建可用于工业生产的高产稳定细胞株。


	 


	 

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	客户痛点 
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	1.错配率高 


	配对率直接影响药物开发的成功率与商业化可行性，错配率高导致大量错配产物（如轻链错配、重链错配），需通过复杂纯化工艺（如离子交换层析、亲和层析）去除杂质，显著增加生产成本和时间 。相反，错配率低直接降低纯化难度和生产成本，提升目标双抗的表达效率，显著减少杂质的干扰，具备较好的生产可行性，更与药物疗效、安全性及临床成功率紧密相关。 


	2.半抗体水平高 


	半抗体（Half antibody）是双抗药物开发过程中常见的副产物之一，通常由重链（HC）或轻链（LC）表达不平衡导致。半抗体的理化性质（如电荷、疏水性）与目标双抗相近，这不仅增加工艺开发时间，还可能导致收率下降，放大生产时成本显著上升。此外，半抗体的结构不完整可能导致双抗分子稳定性下降。 


	3.多质粒转染筛选困难 


	多质粒筛选是双抗药物开发中的常见策略，通过引入多个质粒共转染宿主细胞或多次转染筛选满足生产需求的细胞株，对双抗的研发效率、产品质量及生产成本的影响重大。 


	 


	 

<h4>
	解决方案 
</h4>

	大湾生物基于全球首家商业化定点整合细胞株构建平台（AlfaCell），通过定点整合技术进行单质粒四框设计，通过在一个质粒内整合多个表达框排布优化，结合国际一流的专业设备，显著提升双抗生产的效率与质量。 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119131558_52419.png" alt="" /> 


	▲大湾生物单质粒四框设计方案 


	 


	1.减少多质粒竞争性错配 


	传统多质粒系统需要同时转染多个质粒（如重链A/B、轻链A/B），容易因质粒间拷贝数差异导致链表达失衡，产生半抗体或同源二聚体。单质粒四框设计将四组基因（H1、H2、L1、L2）整合至同一载体，通过调控启动子强度使重链与轻链的摩尔比接近1:1，将配对率提升至90%。 


	2.降低细胞株构建工艺复杂度与筛选周期 


	AlfaCell平台通过定点整合技术进行同源重组，将四组基因精准插入宿主细胞基因组的高表达位点，结合内置筛选标记（如荧光蛋白及抗性基因）实现高效单克隆筛选，避免随机整合导致的表达不稳定问题，将细胞株开发周期从传统4-6个月缩短至1.5个月。 


	3.提升工艺稳定性与批次一致性 


	AlfaCell平台通过定点整合技术的稳定整合减少传代过程中的表达漂移，确保双抗的电荷异质性、糖基化修饰等关键质量属性（CQAs）的批次间一致性。 


	 


	 

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	项目结果 
</h4>

	大湾生物在3个月内完成A企四链双抗产品的细胞株构建，表达量为8.3 g/L，配对率为87.9%。 

<div>
	<img src="/uploads/image/20260119/20260119131647_31053.png" alt="" /> 
	
		▲①号质粒设计的表达量为8.3 g/L, 配对率为87.9%
	
</div>

纳米双抗

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	项目背景 
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	B企是一家专注于肿瘤免疫治疗创新的生物制药公司，通过其专有的下一代抗体技术平台开发多功能抗体疗法。在开发某个纳米双抗产品时，B企（包括多家外包合作方）构建细胞株时采用了单框设计进行随机整合，表达量一直过低而无法满足工业化放大生产需要。 


	该纳米双抗项目需要在3个月内将细胞株的表达量提升到5 g/L以上，否则将面临被迫中断的风险。


	 

<h4>
	解决方案 
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	大湾生物基于全球首家商业化定点整合细胞株构建平台（AlfaCell），利用定点整合技术进行多质粒同步筛选，结合流式细胞仪FACS、单细胞铺板仪VIPS、生物分子相互作用分析仪Octet等高通量分选、检测和单克隆源性分析设备，高质量完成细胞株分选、细胞铺板和单克隆源性检测，分析检测纯化等工艺开发工作，助力B企快速构建可用于工业生产的高产稳定细胞株。 

<div>
	<img src="/uploads/image/20260119/20260119132142_63560.png" alt="" /> 
</div>

	▲图1：定点整合多质粒设计 


	 


	 


	1.定点整合高产稳定细胞株构建 


	通过定点整合技术进行同源重组，将目标DNA精准插入稳定、高表达、高质量的高活跃区位点，快速构建了高产稳定的细胞株，避免了随机插入导致的基因表达不确定性。 


	本项目中针对客户分子特点，优化了两套密码子，通过不同的质粒排布构建了三个不同的质粒。三个质粒同时进行稳转细胞株构建，1.5个月获得了单克隆细胞株，最终通过摇瓶补料三个不同质粒设计的表达量差异明显。如图1所示，其中单阅读框的表达量为4.54 g/L，双阅读框的②号质粒表达量为13.1 g/L，③号质粒的表达量为15.6 g/L，每个质粒设计的TOP1细胞表达量及生长曲线如图2、图3、图4所示。 

<div style="text-align:center;">
	<img src="/uploads/image/20260119/20260119132226_65743.png" alt="" width="823" height="540" title="" align="" /> 
</div>

	▲图2：14天补料培养细胞表达量曲线 


	 
 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119132254_80665.png" alt="" width="833" height="540" title="" align="" /> 


	▲图3：14天补料培养细胞活率曲线 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119132305_66023.png" alt="" width="842" height="540" title="" align="" /> 


	▲图4：14天补料培养活细胞密度曲线 


	 


	在本项目中，多个质粒载体通过不同设计插入整合位点进行同步操作，通过荧光标记及抗性筛选得到正确整合到预定位置的细胞株，提升目标蛋白的表达量。定点整合多质粒同步筛选摆脱了传统方法的巨大工作量及实验周期，将开发周期从数月缩短至数周。 


	 
 


	2.高通量分选、检测和单克隆源性分析设备 


	为了项目快速完成工艺流程，我们配置了多个高通量分选、检测和单克隆源性分析设备，实现大规模细胞株自动化筛选。例如，通过流式细胞仪FACS进行快速分选定点整合的无荧光细胞，减少了大量随机整合铺板的工作量；通过单细胞铺板仪VIPS进行高通量拍照，可以快速确定单克隆源性；通过生物分子相互作用分析仪Octet进行细胞株高通量筛选，快速筛选出高表达量的细胞株。 

<img src="/uploads/image/20260119/20260119132342_23280.png" alt="" /> 

	▲图5：高通量分选、检测和单克隆源性分析设备


	 


	 

<h4>
	项目结果 
</h4>

	大湾生物在3个月内完成B企纳米双抗产品的细胞株构建，表达量为15.6 g/L。 

<img src="/uploads/image/20260119/20260119132421_46618.png" alt="" /> 

	▲图6：③号细胞株14天补料的表达量为15.6g/L

定点整合后表达量产生质变

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细胞株表达量是生物制药领域的生命线指标，直接决定药物的可及性与商业竞争力，双抗药物亦是如此。当双抗业内仍在纠结细胞株表达量1~3 g/L是否可行时，大湾生物AlfaCell平台已革命性地在1.5个月内为客户构建出4+ g/L的全球标杆细胞株。


	A企是一家专注于创新生物大分子药物研发的生物科技公司，某核心管线的双抗药物使用了传统的随机整合方式构建细胞株，结合后续的工艺优化后，表达量上限仅达到2.2 g/L，难以满足毒理和早期临床试验的剂量需求，死死卡住双抗药物的临床申报进度。


	A企在寻求第三方合作的过程中，通过大湾生物AlfaCell平台的定点整合技术将细胞株表达量提升到了4.0 g/L。下面我们来还原A企双抗药物细胞株由随机整合转入定点整合后，表达量产生了质变背后的技术革命。


	 

<h4>
	场景还原
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	A企双抗药物细胞株的产能突围战 


	传统随机整合就像买彩票，A企筛选了217个克隆，最高表达量经工艺优化后撑到2.2 g/L就剧烈回落，无法达到商业化要求，进而阻碍临床申报进度。

<ol>
	<li>
		随机整合细胞株表达量：2.2 g/L（＞70%插入位点位于基因沉默区）。
	</li>
	<li>
		2000L反应器成本测算：单批生产成本超38万美元。
	</li>
	<li>
		临床申报倒计时：剩余9个月。
	</li>
</ol>

	 

<h4>
	破局良策 
</h4>
AlfaCell平台定点整合技术的降维打击 

	为了突破困局，A企转入了AlfaCell平台。AlfaCell平台用定点整合技术快速构建高产稳定细胞株，结合流式细胞仪FACS、单细胞铺板仪VIPS、生物分子相互作用分析仪Octet等高通量分选、检测和单克隆源性分析设备，高质量完成细胞株分选、单克隆源性确认，分析检测纯化等工艺开发工作，快速构建可用于工业化放大生产的高产稳定细胞株。

<ol>
	<li>
		定点整合：将目标产品基因精准插入稳定、高表达、高质量的高活跃区位点，避免宿主基因组序列破坏，保障双抗的结构完整性和靶点结合活性。2
	</li>
	<li>
		快速筛选：基于荧光标记的定点克隆分选，跳过冗余筛选环节。
	</li>
</ol>

	 

<h4>
	质变风暴
</h4>

	通过AlfaCell平台定点整合技术接入后，该双抗药物的表达量在1.5个月以内提升到4 g/L,并且生长曲线良好。

<img src="/uploads/image/20260119/20260119132857_84204.png" alt="" /> 

	▲随机整合转定点整合后数据质变


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119132917_72800.png" alt="" /> 


	▲14天摇瓶表达量数据


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119132939_17120.png" alt="" /> 


	▲14天补料培养细胞活率曲线


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119133001_82608.png" alt="" /> 


	▲14天补料培养活细胞密度曲线

多个分子PCC确定前与细胞株并行开发

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在传统生物药开发流程中，药企需“串行”式依次完成以下步骤：


	1.分子筛选与优化 → 2.PCC确定 → 3.细胞株开发 → 4.工艺开发与生产 


	对于绝大部分药企而言，项目只能等待PCC（药效、初步稳定性等）结果确定后才能启动细胞株开发，项目往往陷入"进度-成本-风险"的三角困局。大湾生物在助力客户产品开发时开创了“并行”模式，让药企在多个分子PCC确定前与细胞株并行开发，PCC确定之日，高产稳定细胞株已经就绪，再结合多个创新技术平台与产品，彻底改写了生物药研发竞赛规则。


	 

<h4>
	传统路径的决策滞后与资源黑洞
</h4>

	传统方式进行药物研发的路径是串行的，不仅周期长，而且存在着严重的风险与资源浪费问题。若唯一选定的PCC后期发现可开发性差（如表达量低、稳定性差、聚集严重），将导致项目严重延期甚至失败，前期投入付诸东流。 


	大湾生物的“鱼与熊掌兼得”


	为了助力客户项目彻底突破困局，大湾生物直击要害，在最关键的PCC筛选阶段，同步对多个潜力分子启动高产稳定细胞株的并行构建，将分子的产量及稳定性评估前置，稳转细胞株的样品可以用于药效研究，降低不同细胞株产品的药效差异。此外，结合多个创新技术平台与产品，大湾生物助力客户产品开发既有进度，又省成本，还降低风险。


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119134151_57684.png" alt="" /> 


	 

<h4>
	传统“串行式”对比大湾生物“并行式”
</h4>

	1.提高PCC筛选成功率：药效和可开发性兼顾 


	 


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119134234_87865.png" width="540" height="114" title="" align="" alt="" /> 


	▲药物分子设计与优化平台AlfaDAX

<div>
	
		 
	
</div>

	AlfaDAX在分子设计或筛选早期，利用AI驱动平台对多个候选分子序列进行评估，不仅预测药效相关属性，更提前揭示可开发性风险（如表达量、溶解度、稳定性、翻译后修饰、聚集、免疫原性、清除率等），精准识别出兼具良好药效和可开发性潜力的分子，规避高风险分子，确保进入并行开发的分子本身具有“药效好+易开发”的"双优"潜力，解决了传统方式仅关注药效而缺失可开发性评估的风险问题。


	 


	2.无缝对接PCC和CMC：显著降低全流程开发风险 

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	▲AlfaCell瞬转试剂盒


	AlfaCell 瞬转试剂盒为选定的多个潜力分子，提供标准化、高通量的瞬转表达评估，快速评估产品质量。更重要的是，AlfaCell 瞬转试剂盒使用的表达载体与细胞系统可直接用于后续的高产稳定细胞株构建平台（AlfaCell），实现"瞬转到稳转"的无缝衔接，同一系统降低了药效差异风险。此外，质粒设计一步到位，也避免了重新设计、优化质粒的冗长过程。


	 


	3.加速项目周期：PCC筛选与细胞株筛选，甚至工艺开发同步 

<div style="text-align:center;">
	<img src="/uploads/image/20260119/20260119134328_83117.png" alt="" width="540" height="152" title="" align="" /> 
</div>

	▲智能化定点整合细胞株构建平台AlfaCell


	AlfaCell平台基于AlfaCell瞬转的成果（分子+优化质粒），同时对多个分子进行稳定细胞株的构建与筛选。AlfaCell平台独特的“双快”优势，1.5个月快速获得高产稳定细胞株，1个月快速预知产品质量，可提前布局后续工艺开发和产能规划。


	 

<h4>
	应用案例
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	某创新药企在双抗项目早期进行瞬转表达时，表达量很不理想。大湾生物接入该项目后，利用AlfaDAX平台对多个候选分子进行评估，选出3个兼具药效和可开发性的“双优”分子，并结合AlfaCell平台在1.5个月完成细胞株的并行构建（14天摇瓶表达量均大于4 g/L）。项目进入CMC阶段的时间比传统路径显著缩短，且规避了因细胞株问题导致项目失败或延期的风险。


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119134355_16531.png" alt="" /> 


	▲14天摇瓶表达量数据


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119134417_87231.png" alt="" /> 


	▲14天补料培养细胞活率曲线


	<img src="/uploads/image/20260119/20260119134437_24933.png" alt="" /> 


	▲14天补料培养活细胞密度曲线