Els biològics es determinen experimentalment per a cada tipus de cèl·lula, i la complexitat de la composició del medi de cultiu cel·lular és optimitzar un únic medi de cultiu. Els diferents tipus de cèl·lules tenen requisits de creixement molt específics. Qualitat de proteïnes. (Povidona) Les cèl·lules de mamífers compleixen amb eficàcia aquests estàndards mitjançant el seu sistema de modificació posterior a la traducció, que també els permet convertir-se en el sistema d'expressió dominant per a la producció a la indústria biofarmacèutica. Els principals sistemes d'expressió de mamífers utilitzats per produir bioterapèutics inclouen cèl·lules NS0, cèl·lules CHO, etc. És ben sabut que el procés de cultiu cel·lular i el medi de cultiu tenen un impacte important en l'expressió i l'estabilitat dels productes proteics terapèutics i els seus atributs de qualitat crítics (CQA) (incloent-hi la glicosilació, la sialilació, la variació de càrrega i l'agregació, etc.). El creixement cel·lular òptim requereix el seguiment i el control de les variables del procés com el pH, l'oxigen dissolt, el diòxid de carboni dissolt i la temperatura. Es pot dir que el pas més important i crucial en el cultiu cel·lular és seleccionar un medi de creixement in vitro adequat. (Povidona) El medi de cultiu cel·lular proporciona un entorn artificial que afavoreix la supervivència i la proliferació de cèl·lules cultivades i manté el pH i la concentració de pressió osmòtica molecular requerits. Normalment es compon d'una barreja complexa d'aminoàcids, vitamines, sals inorgàniques, glucosa i sèrum, i és una font de factors de creixement per al creixement cel·lular i l'expressió de proteïnes.
Se sap que l'elecció del medi de cultiu cel·lular afecta significativament les propietats fisicoquímiques dels mAb. L'elecció del medi depèn del tipus de cèl·lules a cultivar, així com de la finalitat del cultiu i de la proteïna que s'expressa. (Povidona) Per tant, la composició comporta molts reptes. Al llarg dels anys, la formulació de medis de cultiu òptims per a la propagació de cèl·lules de mamífers ha cridat una gran atenció a causa de l'impacte crític dels medis de cultiu en el desenvolupament de bioprocessos en tecnologia de cèl·lules animals.
Els factors que tenen un paper en el disseny del medi de cultiu provenen de tres fonts principals, és a dir, les propietats del producte considerat, la línia cel·lular utilitzada per a la producció de proteïnes i el procés de fabricació (és a dir, per lots alimentats, perfusió o continu). (Povidona) A causa de les diferències en el metabolisme, les diferents línies cel·lulars tenen diferents requeriments nutricionals, que s'han de tenir en compte durant el procés d'optimització del medi de cultiu. Tot i que els medis de cultiu naturals es componen només de fluids biològics naturals i han demostrat ser útils i convenients per a una varietat de cultius de cèl·lules animals, un desavantatge clau és la possibilitat d'una mala reproductibilitat a causa de la manca de coneixement exacte de la composició. Els medis de cultiu sintètics o químics es poden preparar afegint nutrients (com ara vitamines, sals, oligoelements, hidrats de carboni i cofactors) a concentracions definides.
