摘要： 2026年，PBS Biotech围绕Vertical-Wheel垂直轮生物反应器连续公布两项行业动态：获得Life Sciences Review相关细胞疗法产品开发年度认可，并加入Organoid COMMONS类器官产业共同体。其背后的技术主线仍然是如何利用低剪切、均一流体环境和线性放大体系解决剪切敏感细胞与3D组织的规模化培养问题。公开研究中，Vertical-Wheel已被用于iPSC聚集体扩增、人前脑类器官来源EV生产和人iPSC来源小脑类器官长期成熟培养。本文结合这些应用案例，系统梳理垂直轮反应器从早期工艺开发到规模化生产的技术路线，以及其在类器官工业化和细胞治疗制造中的应用逻辑。
关键词：PBS Mini、垂直轮生物反应器、Vertical-Wheel、iPSC、干细胞扩增、类器官分化、细胞外囊泡生产、免疫细胞培养、PBS Biotech、细胞治疗、Organoid COMMONS、干细胞规模化生产
一、两项行业动态背后，其实指向同一个问题：细胞和类器官如何规模化
2026年7月，PBS Biotech公开披露获得Life Sciences Review相关细胞疗法产品开发年度认可；随后又宣布加入Organoid COMMONS。前者更多体现细胞制造装备在行业应用中的关注度，后者则直接指向类器官标准化和工业化。
图1：PBS Biotech获得Life Sciences Review相关2026年度细胞疗法产品开发行业认可
如果只把这两件事理解成企业新闻，就很难看到真正值得研发人员关注的部分。无论是细胞治疗还是类器官，产业化阶段都会面对同一个核心矛盾：培养规模越大，越需要强混合和高生产效率；但剪切敏感细胞和3D组织又很容易受到机械环境影响。
Vertical-Wheel垂直轮反应器正是围绕这一矛盾建立的培养技术。
二、Vertical-Wheel怎样在低剪切和混合之间寻找平衡
传统搅拌式反应器需要通过桨叶持续推动液体完成混合，而局部高速流动可能产生较高机械应力。原始技术资料将PBS垂直轮体系的剪切应力描述为约为传统搅拌罐的1/10，并强调其适用于iPSC、MSC、CAR-T/NK、胰岛细胞和多种类器官培养。
PBS Vertical-Wheel相关技术资料中的大直径垂直轮配合U型罐体，可以形成明显底部扫流，目的是减少细胞聚集体和微载体沉积，同时降低局部高剪切区域。
图2：PBS-3 Vertical-Wheel垂直轮生物反应器
因此，这套技术并不是简单强调"搅得更慢"，而是希望利用反应器几何结构改变整体流体分布。
三、为什么iPSC是评价低剪切反应器的典型细胞
iPSC大规模悬浮培养通常以聚集体形式存在，因此反应器不仅要保证细胞活着，还要控制聚集体尺寸和细胞干性。过大的聚集体会形成更强氧和营养梯度，过小则可能影响细胞间相互作用，因此聚集体粒径本身就是一个工艺变量。
公开研究表明，Vertical-Wheel体系能够用于高质量hiPSC聚集体扩增，并提供相对宽的操作区间。原稿同时指出，其相对均一的流体环境有利于聚集体尺寸控制，并进一步服务于神经和胰岛等下游分化。
图3：PBS垂直轮生物反应器中的iPSC聚集体扩增及宽操作区间相关研究
因此，iPSC扩增真正需要评价的是"细胞数量×干性×聚集体均一性×后续分化能力"，而不是其中任何一个单独指标。
四、人前脑类器官EV案例说明动态培养还可以改变生产模式
细胞外囊泡生产是Vertical-Wheel另一类应用。相关研究利用PBS Mini培养人前脑类器官，并收集其产生的EV。原始研究资料报告，动态反应器体系中的EV产量较静态培养提高约240~750倍，同时囊泡仍保留相应神经修复生物学功能。
图4：PBS Mini用于人前脑类器官来源EV生产，对应研究中的EV产量较静态体系提高约240~750倍
这说明规模化生物反应器并不只适用于最终需要收获细胞的产品，也可以用于"细胞作为生产工厂"的模式。不过具体EV产量提升与目标细胞、培养时间和分析方法密切相关，不能脱离原实验体系直接外推。
五、小脑类器官案例为什么特别强调"90天"
很多细胞扩增工艺只需要运行若干天，而脑类器官等复杂3D模型需要更长时间形成成熟组织。人iPSC来源小脑类器官研究使用PBS Mini进行规模化培养，并能够支持长达90天的成熟过程，最终观察到浦肯野细胞、颗粒细胞等多种神经元亚型。
图5：PBS Mini用于人iPSC来源小脑类器官规模化分化，并支持长达90天的成熟培养
对于反应器而言，能够短时间支持聚集体形成与能够长期维持复杂类器官是两个不同层次的问题。90天培养更加强调设备和培养环境的长期稳定性。
六、Organoid COMMONS为什么会关注设备和生物工艺
2026年7月29日，PBS Biotech宣布加入Organoid COMMONS。公开资料将Organoid COMMONS描述为专注于类器官技术标准化和产业化的共同体，由生物制药、技术工具和相关产业参与者共同协作，希望推动人体相关模型从学术研究进一步进入标准化应用。
图6：PBS Biotech加入Organoid COMMONS，参与人体相关类器官模型的规模化和标准化相关工作
类器官工业化最大的挑战之一，就是不同实验室中模型形成方式和培养环境存在差异。如果培养装备无法标准化，即使生物学方案完全相同，不同场地也可能产生不同结果。
因此，低剪切反应器、一次性封闭工艺和标准化培养方案都会成为类器官从实验室进入工业应用的重要基础设施。
七、为什么从科研到生产需要连续的反应器规格
早期研究阶段通常需要低体积体系进行条件筛选，因为细胞、培养基和生长因子的成本较高。PBS Mini系列中的0.1 L和0.5 L规格可以直接置于培养箱，用于早期参数摸索。
图7：PBS Mini系列0.1 L和0.5 L垂直轮生物反应器，可用于实验室早期工艺开发
进入工艺验证阶段后，PBS 3 L可进一步加入pH、DO和温度等在线监测；原稿产品矩阵还列出15 L至80 L等更大生产规格。技术资料同时将Vertical-Wheel的总体线性放大能力描述为可从约0.1 L研发体系逐步向更大生产规模迁移。
这种规格连续性真正解决的是工艺开发和最终生产之间的衔接，而不是单纯提供更多不同大小的设备。
八、一次性封闭工艺为什么越来越重要
细胞和基因治疗生产涉及活细胞，因此污染控制和批次切换尤为重要。一次性反应器可以减少传统不锈钢设备所需要的清洗和部分验证操作，同时更容易构建封闭管路。
原稿描述PBS体系采用一次性罐体及无轴封磁驱动设计，并提供取样、灌流等相关模块。对于需要进入GMP相关生产环境的项目，这些工程设计与流体性能同样重要。
九、行业认可真正应该怎么看
Life Sciences Review相关年度认可本身属于行业动态，而不是生物反应器性能数据，因此不能用奖项替代具体实验验证。真正值得研究者参考的仍然是同行评议研究中关于iPSC、类器官和EV生产的实际数据。
也就是说，企业行业认可更适合作为技术路线获得产业关注的背景信息，而实验室是否应该采用某种反应器，仍需要回到自己的细胞类型、培养规模和关键质量属性进行验证。
十、从实验室模型到工业类器官还缺哪些环节
一个类器官能够成功培养出来，只完成了第一步。进入工业药物研发以后，还需要模型批间一致、能够自动放大、不同实验室可重复，并且能够与标准分析和质量控制体系连接。
反应器承担的是其中的上游制造部分，它需要稳定提供数量足够且质量相对一致的类器官或细胞聚集体；后续还需要成像、组学、功能分析和质量标准共同形成完整体系。
这也是Organoid COMMONS所代表的产业协作具有意义的原因：类器官工业化并不是单一实验室或者单一设备能够独立完成的问题。
十一、总结
2026年PBS Biotech的行业动态把Vertical-Wheel再次带入细胞制造和类器官工业化讨论，但真正值得关注的仍然是它试图解决的基本工程问题：如何在增加培养规模的同时，尽量保持剪切敏感细胞和3D组织的质量。
从iPSC聚集体扩增到EV制造，再到90天小脑类器官成熟培养，不同应用的共同需求都是低剪切、均一混合、聚集体控制和规模迁移。
因此，评价一台面向细胞治疗或类器官的生物反应器时，不能只问"最大能做到多少升"，更应该问：从小试到生产的过程中，细胞真正经历的培养环境能否保持足够一致。
参考资料
- PBS Biotech Inc. PBS Biotech Joins Organoid COMMONS to Accelerate Industrialization and Scalability of Human-Relevant Models. PR Newswire. 2026-07-29.
- PBS Biotech Inc. PBS Biotech Wins 2026 Cell Products Development of the Year Award. PR Newswire. 2026-07-21.
- Liu C, Sun L, Worden H, et al. Profiling biomanufactured extracellular vesicles of human forebrain spheroids in a Vertical-Wheel Bioreactor. Journal of Extracellular Biology. 2024;3(9):e70002. DOI:10.1002/jex2.7002.
- Silva TP, Fernandes TG, Nogueira DES, et al. Scalable Generation of Mature Cerebellar Organoids from Human Pluripotent Stem Cells and Characterization by Immunostaining. Journal of Visualized Experiments. 2020;(160):e61143.
- Borys BS, Dang T, So T, et al. Overcoming bioprocess bottlenecks in the large-scale expansion of high-quality hiPSC aggregates in vertical-wheel stirred suspension bioreactors. Stem Cell Research & Therapy. 2021;12(1):1-19.
- Borys BS, So T, Colter J, et al. Optimized serial expansion of human induced pluripotent stem cells using low-density inoculation to generate clinically relevant quantities in vertical-wheel bioreactors. Stem Cells Translational Medicine. 2020;9(9):1036-1052.
- PBS Biotech Inc. Official Website.
拓展阅读
关于技术来源
本文基于PBS Biotech公开资料以及Vertical-Wheel生物反应器、iPSC扩增、类器官培养和细胞外囊泡生产相关学术研究，曼博生物MineBio整理，仅用于科研信息分享和实验方案参考。文中行业奖项、Organoid COMMONS相关信息、低剪切描述、iPSC扩增、前脑类器官EV产量以及90天小脑类器官培养等内容均来源于对应公开资料或特定研究体系，实际应用表现需结合细胞类型、培养体积、工艺参数和目标产品质量进行独立验证。本文围绕PBS Biotech、Vertical-Wheel、PBS Mini、iPSC规模化、类器官分化、EV制造和细胞治疗生产等方向整理相关公开技术信息。