Method Article

عملية التحسين باستخدام الإنتاجية العالية الإنتاجية المفاعلات الحيوية الدقيقة الآلية في زراعة الخلايا المبيض الهامستر الصينية

DOI:

10.3791/60577

⸱

May 18th, 2020

 ,  ,  , 
1Institute for Technical Chemistry, Gottfried-Wilhelm-Leibniz Universität Hannover

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا، نقدم إجراء مفصل لتشغيل تصميم التجربة في مفاعل حيوي صغير آلي يليه حصاد الخلايا وقياس البروتين باستخدام عمود البروتين A.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التحسين من العمليات الحيوية لزيادة غلة المنتجات المطلوبة هو من الأهمية في صناعة الأدوية الحيوية. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق اختيار السلالة وتطوير معلمات المعالجة الحيوية. وقد استخدمت قوارير الهز لهذا الغرض. ومع ذلك، فإنها تفتقر إلى القدرة على التحكم في معلمات العملية مثل درجة الحموضة والأكسجين المذاب (DO). ويمكن التغلب على هذا القيد بمساعدة مفاعل حيوي صغير آلي. هذه المفاعلات الحيوية تحاكي الزراعة على نطاق أوسع. واحدة من المزايا الرئيسية لهذا النظام هو دمج تصميم التجربة (وزارة التجارة) في البرنامج. يتيح هذا التكامل إنشاء تصميم حيث يمكن تنوع معلمات العملية المتعددة في وقت واحد. يمكن تحليل معلمات العملية الحرجة وظروف المعالجة الحيوية المثلى داخل البرنامج. التركيز على العمل المعروض هنا هو تعريف المستخدم على الخطوات التي ينطوي عليها تصميم العملية في البرمجيات ودمج وزارة الزراعة ضمن تشغيل الزراعة.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بلغت قيمة السوق العالمية للأدوية الحيوية أكثر من 250 مليار دولار أمريكي في عام 2018، وقد توسعت باستمرار1. شركات الأدوية تتحرك بعيدا عن إنتاج الأدوية الجزيئية الصغيرة إلى العلاجات المنتجة تكنولوجيا حيوية مثل البروتينات المؤتلفة. وهذه وحدها مسؤولة عن إيرادات تزيد على 150 بليون دولار1. وتستخدم الآن خلايا الثدييات على نطاق واسع لإنتاج هذه البروتينات الصيدلانية المؤتلفة. في الفترة الحالية ، من بين 68 منتجًا معتمدًا تنتجها خلايا الثدييات ، يتم إنتاج 57 منتجًا بواسطة خلايا مبيض الهامستر الصينية (CHO)2. وتستخدم خلايا CHO خصيصا لإنتاج البروتينات المؤتلفة التي تتطلب تعديلات ما بعد الترجمة. ويفضل هذه الخلايا....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1- إجراء الثقافة المسبقة

ملاحظة: يتم استخدام الخلايا المؤتلفة CHO DG44 مع تركيز خلية قابلة للحياة من 1 × 107 خلايا / مل لهذا البروتوكول.

  1. إذابة القارورة التي تحتوي على 1.2 مل من الخلايا إلى درجة حرارة الغرفة ونقل تعليق الخلية على الفور إلى أنبوب طرد مركزي مخروطي 15 مل يحتوي على 10 مل من متوسط البذور الباردة.
  2. طرد مركزي أنبوب الطرد المركزي المخروطية لمدة 5 دقائق في 190 × ز ودرجة حرارة الغرفة والتخلص من supernatant.
  3. قبل الحرارة 150 مل من متوسط البذور في قارورة اهتزاز 500 مل إلى 36.8 درجة مئوية.
  4. إعادة تعليق بلطف بيليه الخلية في 10 مل من متوسط البذور الدافئة مسبقا ونقل ا....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويرد في الشكل 2لمحة عامة عن الزراعة التي أجريت في هذه الدراسة.

figure-results-1
الشكل 2: التمثيل التخطيطي للظروف التجريبية لاختبار pH وملامح سرعة التحريك في محطات الثقافة. يمثل الشكل أيضًا التخطيط الصحيح لوضع الأوعية. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

إن تحسين عملية زيادة العائد أمر بالغ الأهمية في صناعة الأدوية الحيوية. يمكن استخدام قوارير الهز لفحص السلالة. ومع ذلك، مراقبة معلمات العملية مثل درجة الحموضة وDO غير متوفرة في القوارير. وللمفاعلات الحيوية الدقيقة ميزة لأنها تسمح بالرصد المستمر والسيطرة على العملية. هذه الحلقات التحكم في المفاعل الحيوي الدقيق توفر أيضا حالة مماثلة لتلك التي على نطاق أوسع، وبالتالي، تقديم النتائج التي هي مماثلة للمفاعلات الحيوية على نطاق أوسع. ميزة أخرى للمفاعل الحيوي الصغير هي مجموعة واسعة من الشروط التي يمكن اختبارها في نفس الإطار الزمني.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يود المؤلفان أن يشكرا البوندسوزيريوم فور بيلديونغ أوند فورشونج (BMBF)، والوزارة الاتحادية للتعليم والبحوث، ألمانيا، وفريق المعالجة الحيوية في سارتوريوس ستيديم للتكنولوجيا الحيوية GmbH، ألمانيا، على دعمهم.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1 مل أطراف ماصة يمكن التخلص منها ، معقمةSartorius Stedim Biotech GmbHA-0040
200 ملي L-glutamineCorning ، Merck25-005-CV
24 ألواح بئر عميقة جيداSartorius Stedim Biotech GmbHA-0038
5 مل أطراف ماصة يمكن التخلص منها ، معقمةSartorius Stedim Biotech GmbHA-0039
ambr 15 آلي نظام المفاعل الحيوي الميكروبيSartorius Stedim Biotech GmbH001-2804
ambr 15 Cell Culture 24 مفاعلات حيوية يمكن التخلص منها - SpargedSartorius Stedim Biotech GmbH001-1B86
مستحلب مضاد للرغوة CSigma-Aldrich ، MerckA8011
زجاجة أعلى فلتر معقمCorning ، MerckCLS4314740.1 & mu ؛ حجم المسام
م CEDEX منظف (3٪ موكوسول)Roche Innovatis AG05-650-658-001
عداد الخلاياRoche Innovatis AG05-650-216-001CEDEX HiRes
CHO DG44 خط الخليةCellca ، Sartorius Stedim Biotech GmbH
CHOKO Feed Media A (FMA)Sigma-Aldrich ، MerckCR80025
CHOKO Feed Media B (FMB)Sigma-Aldrich ، MerckCR80026
CHOKO إنتاج متوسطSigma-Aldrich ، MerckCR80027
CHOKO Stock Culture MeiumSigma-Aldrich ، MerckCR80028
Chromaster نظام كروماتوغرافيا السائل عالي الضغطVWR
أنبوب الطرد المركزي المخروطيCorning ، MerckSIAL0790
EthanolMerck1070179026
جلايسينكارل روث56-40-6
قوارير HPLCVWR الدوليةSUPLSU860181
PBSسيجما ألدريتش ، ميركP4417
بروتين عمودثيرمو فيشر العلمي1502226المبورات والتجارة ؛ A 1.7  مل
كلوريد الصوديومسيجما ألدريتش ، ميرك7647-14-5
فوسفات الصوديوم ثنائي القاعدة اللامائيسيجما ألدريتش ، ميرك7558-79-4
تريبان بلوVWR الدوليةVWRVK940
YSIYSI Inc2900DYSI 2900 Select
الدولي

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Langer, E. S. 15th Annual report and survey of Biopharmaceutical Manufacturing Capacity and Production: A study of Biotherapeutical Developers and Contract Manufacturing Organizations. Bioplan Associates. , Available from: http://bioplanassociates.com/wp-content/uploads/2018/07/15thAnnualBiomfgReport_TABLEOFCONTENTS-LR.pdf (2019).
  2. Walsh, G. Biopharmaceutical benchmarks 2018.....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Automated Micro BioreactorDesign of ExperimentChinese Hamster OvaryProcess OptimizationBioprocess ParametersDOE SoftwareCell CultureStirring RPMDissolved OxygenpH Control

Related Articles