Biologiske stoffer bestemmes eksperimentelt for hver celletype, og kompleksiteten af cellekulturmediets sammensætning er at optimere et enkelt dyrkningsmedium. Forskellige celletyper har meget specifikke vækstkrav. Proteinkvalitet. (Povidon) Pattedyrceller opfylder effektivt disse standarder gennem deres post-translationelle modifikationssystem, som også gør dem i stand til at blive det dominerende ekspressionssystem til produktion i den biofarmaceutiske industri. De vigtigste pattedyrsekspressionssystemer, der anvendes til at fremstille bioterapeutika, omfatter NS0-celler, CHO-celler osv. Det er velkendt, at cellekulturprocessen og dyrkningsmediet har en vigtig indflydelse på ekspressionen og stabiliteten af terapeutiske proteinprodukter og deres kritiske kvalitetsattributter (CQA) (herunder glycosylering, sialylering, ladningsvariation og aggregering osv.). Optimal cellevækst kræver overvågning og kontrol af procesvariabler såsom pH, opløst ilt, opløst kuldioxid og temperatur. Det kan siges, at det vigtigste og mest afgørende trin i cellekultur er at vælge et egnet in vitro vækstmedium. (Povidon) Cellekulturmedium giver et kunstigt miljø, der er befordrende for overlevelse og spredning af dyrkede celler og opretholder den nødvendige pH og koncentration af molekylært osmotisk tryk. Det er normalt sammensat af en kompleks blanding af aminosyrer, vitaminer, uorganiske salte, glucose og serum og er en kilde til vækstfaktorer for cellevækst og proteinekspression.
Valget af celledyrkningsmedium vides at påvirke de fysisk-kemiske egenskaber af mAbs betydeligt. Valget af medium afhænger af typen af celler, der skal dyrkes, samt formålet med kulturen og det protein, der udtrykkes. (Povidone) Derfor bringer sammensætningen mange udfordringer. I årenes løb har formuleringen af optimale dyrkningsmedier til formering af pattedyrceller tiltrukket sig stor opmærksomhed på grund af dyrkningsmediernes kritiske indvirkning på bioprocesudvikling i dyrecelleteknologi.
De faktorer, der spiller en rolle i kulturmediedesignet, kommer fra tre hovedkilder, nemlig egenskaberne af det pågældende produkt, cellelinjen, der anvendes til proteinproduktion, og fremstillingsprocessen (dvs. fed-batch, perfusion eller kontinuerlig). (Povidon) På grund af forskelle i metabolisme har forskellige cellelinjer forskellige ernæringsmæssige krav, som skal tages i betragtning under optimering af dyrkningsmediet. Selvom naturlige dyrkningsmedier kun er sammensat af naturligt forekommende biologiske væsker og har vist sig at være nyttige og bekvemme til en række dyrecellekulturer, er en vigtig ulempe muligheden for dårlig reproducerbarhed på grund af manglen på nøjagtig viden om sammensætningen. Syntetiske eller kemiske dyrkningsmedier kan fremstilles ved at tilsætte næringsstoffer (såsom vitaminer, salte, sporstoffer, kulhydrater og cofaktorer) i definerede koncentrationer.
