Name: Prozessoptimierung mit automatisierten Mikro-Bioreaktoren mit hohem Durchsatz in der chinesischen Hamster-Ovarialzell-Kultivierung (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 28 s
Description: Erfahren Sie die Prozessoptimierung mit automatisierten Mikro-Bioreaktoren in der CHO-Zellkultivierung. Diese Methode demonstriert DOE-Planung, Zellernte und Proteinquantifizierung für effiziente Bioprozessentwicklung.

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Die Autoren danken dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), dem Bundesministerium für Bildung und Forschung, Deutschland, und dem BioProcessing-Team der Sartorius Stedim Biotech GmbH, Deutschland, für ihre Unterstützung.

<ol><li>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: 
 <a target="_blank" href="http://bioplanassociates.com/wp-content/uploads/2018/07/15thAnnualBiomfgReport_TABLEOFCONTENTS-LR.pdf">http://bioplanassociates.com/wp-content/uploads/2018/07/15thAnnualBiomfgReport_TABLEOFCONTENTS-LR.pdf</a> (2019).</li>
<li>Walsh, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biopharmaceutical+benchmarks+2018%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Biopharmaceutical benchmarks 2018.</a> Nature Biotechnology. 36, 1136(2018).</li>
<li>Kim, J. Y., Kim, Y., Lee, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CHO+cells+in+biotechnology+for+production+of+recombinant+proteins%3A+current+state+and+further+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">CHO cells in biotechnology for production of recombinant proteins: current state and further potential.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 93 (3), 917-930 (2012).</li>
<li>Lai, T., Yang, Y., Ng, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+Mammalian+cell+line+development+technologies+for+recombinant+protein+production%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceuticals+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Advances in Mammalian cell line development technologies for recombinant protein production.</a> Pharmaceuticals (Basel). 6 (5), 579-603 (2013).</li>
<li>Carlage, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+dynamic+changes+in+the+proteome+of+a+Bcl-XL+overexpressing+Chinese+hamster+ovary+cell+culture+during+exponential+and+stationary+phases%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+Progress%22%5BJournal%5D)">Analysis of dynamic changes in the proteome of a Bcl-XL overexpressing Chinese hamster ovary cell culture during exponential and stationary phases.</a> Biotechnology Progress. 28 (3), 814-823 (2012).</li>
<li>Hacker, D. L., de Jesus, M., Wurm, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((25+years+of+recombinant+proteins+from+reactor-grown+cells+-+where+do+we+go+from+here%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+Advances%22%5BJournal%5D)">25 years of recombinant proteins from reactor-grown cells - where do we go from here.</a> Biotechnology Advances. 27 (6), 1023-1027 (2009).</li>
<li>Shukla, A. A., Gottschalk, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-use+disposable+technologies+for+biopharmaceutical+manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Single-use disposable technologies for biopharmaceutical manufacturing.</a> Trends in Biotechnology. 31 (3), 147-154 (2013).</li>
<li>Ao, S., Gelman, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAo%2C+S+%22Advances+in+electrical+engineering+and+computational+science.+Lecture+notes+in+electrical+engineering%22">Advances in electrical engineering and computational science. Lecture notes in electrical engineering</a>. 39, Springer. New York. (2009).</li>
<li>Bareither, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+disposable+small+scale+reactor+for+high+throughput+bioprocess+development%3A+a+proof+of+concept+study%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Automated disposable small scale reactor for high throughput bioprocess development: a proof of concept study.</a> Biotechnology and Bioengineering. 110 (12), 3126-3138 (2013).</li>
<li>Kang, Y., Ludwig, D. L., Balderes, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+can+cell+culture+flocculation+offer+for+antibody+purification+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutical+Bioprocessing%22%5BJournal%5D)">What can cell culture flocculation offer for antibody purification processes.</a> Pharmaceutical Bioprocessing. 2 (6), 483-485 (2014).</li>
<li>Choe, W., Durgannavar, T. A., Chung, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fc-Binding+Ligands+of+Immunoglobulin+G%3A+An+Overview+of+High+Affinity+Proteins+and+Peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Fc-Binding Ligands of Immunoglobulin G: An Overview of High Affinity Proteins and Peptides.</a> Materials (Basel). 9 (12), (2016).</li>
<li>Schäpper, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+microbioreactors+in+fermentation+process+development%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+and+Bioanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Application of microbioreactors in fermentation process development: a review.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 395 (3), 679-695 (2009).</li>
<li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbioreactors+for+Bioprocess+Development%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Association+for+Laboratory+Automation%22%5BJournal%5D)">Microbioreactors for Bioprocess Development.</a> Journal of the Association for Laboratory Automation. 12 (3), 143-151 (2007).</li>
<li>Claßen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopic+sensors+for+in-line+bioprocess+monitoring+in+research+and+pharmaceutical+industrial+application%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+and+Bioanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Spectroscopic sensors for in-line bioprocess monitoring in research and pharmaceutical industrial application.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 409 (3), 651-666 (2017).</li>
<li>Janoschek, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+protocol+to+transfer+a+fed-batch+platform+process+into+semi-perfusion+mode%3A+The+benefit+of+automated+small-scale+bioreactors+compared+to+shake+flasks+as+scale-down+model%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+Progress%22%5BJournal%5D)">A protocol to transfer a fed-batch platform process into semi-perfusion mode: The benefit of automated small-scale bioreactors compared to shake flasks as scale-down model.</a> Biotechnology Progress. 35 (2), 2757(2019).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Die Optimierung des Prozesses zur Ertragssteigerung ist in der biopharmazeutischen Industrie von entscheidender Bedeutung. Schüttelkolben könnten möglicherweise für das Screening der Sorte verwendet werden; Die Überwachung der Prozessparameter wie pH und DO ist jedoch in den Kolben nicht verfügbar. Die Mikrobioreaktoren haben einen Vorteil, da sie eine kontinuierliche Überwachung und Kontrolle des Prozesses ermöglichen. Diese Regelkreise im Mikrobioreaktor bieten auch einen ähnlichen Zustand wie in größerem Maßstab und l...

Der globale biopharmazeutische Markt war 2018 mehr als 250 Milliarden US-Dollar wert und hat sich kontinuierlich erweitert1. Pharmaunternehmen bewegen sich von der Herstellung kleiner molekularer Medikamente hin zu biotechnologisch hergestellten Therapeutika wie rekombinanten Proteinen. Diese allein sind für einen Umsatz von mehr als 150MilliardenUS-Dollar verantwortlich. Säugetierzellen werden heute ausgiebig für die Herstellung dieser pharmazeutischen rekombinanten Proteine verwendet. In der aktuellen Periode werden 57 der 68 von Säugetierzellen hergestellten Produkte von chinesischen Hamster-Ovarialzellen (CHO)2produziert. CHO-Zellen werden speziell für die Herstellung von rekombinanten Proteinen verwendet, die posttranslationale Modifikationen erfordern. Diese Zellen werden bevorzugt, da sie in einer Suspension wachsen und ermöglichen dadurch reproduzierbare Ergebnisse in einem serumfreien chemisch definierten Medium3,4. Der andere Vorteil der Verwendung von CHO-Zellen ist, dass die Glyschstruktur des Produkts der des menschlichen monoklonalen Antikörpers (mAb) ähnelt und zu einer höheren rekombinanten Proteinausbeute und spezifischen Produktivität aufgrund der Genverstärkungführt 5.
Die Ausbeute der rekombinanten CHO(rCHO) Zellkultur hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten um das Hundertfache erhöht. Diese Verbesserung ist auf die Optimierung der Prozessparameter, die Fütterungsstrategie und die Entwicklung des serumfreien chemisch definierten Mediums6zurückzuführen. Mit dem steigenden Bedarf an pharmazeutischen Produkten erhöht sich der Druck auf Kosten und Zeiteffizienz bei der Entwicklung des Produktionsprozesses7. Um den Druck zu reduzieren und gleichzeitig die Produktqualität zu sichern, wurde der Fokus der pharmazeutischen Industrie auf Quality by Design (QbD) umgelenkt. QbD wird verwendet, um die Produktproduktion sowie den Prozess zu verstehen. Ein wichtiges Werkzeug, das im ObD verwendet wird, ist das Design of Experiment (DOE). Es trägt dazu bei, das Verständnis des Prozesses zu erhöhen, indem die Beziehung zwischen verschiedenen Eingabevariablen und resultierenden Ausgabedaten aufgedeckt wird. Die Anwendung des DOE-Ansatzes zur Optimierung des Bioprozesses ist in den frühen Phasen des Projekts von Vorteil, um die Prozessbedingungen zu assimilieren und die Titermenge und -qualität zu erhöhen. Dieser Ansatz ist vorteilhaft im Vergleich zur altmodischen Strategie: One-Factor-at-a-time (OFAT). Die statistischen Ansätze für DOE mit Klassik, Shainin oder Taguchi sind dem OFAT8weit überlegen.
Die Prozess- und Medienoptimierung kann in Schüttelkolben durchgeführt werden. Die Kolben sind relativ preiswert. Es ist jedoch nicht möglich, Parameter wie Temperatur, pH-Wert und gelösten Sauerstoff (DO) zu steuern. Um diese Nachteile zu überwinden, können Multiuse-Bench-Top-Bioreaktoren von einem Arbeitsvolumen von 0,5 l bis 5 L verwendet werden. Die Reaktoren bieten eine umfassende Online-Überwachung und Prozesskontrolle. Der Einsatz des Mehrzweck-Bioreaktors ist jedoch zeit- und arbeitsintensiv. Um diese Nachteile zu überwinden, wird ein neuartiger Einweg-Bioreaktor eingesetzt, der den umfassenden Prozess der Überwachung des Tischbioreaktors und die einfache Handhabung des Schüttelkolbens kombiniert. Das Hochdurchsatz-Screening-System und die Einwegtechnologie haben dazu beigetragen, die Effizienz der Prozessleistung und -entwicklung zu steigern9.
In diesem Artikel sind die Richtlinien zum Laden des Rezepts in die automatisierte Mikrobioreaktor-Software (AMBR) aufgeführt. Der Einfluss unterschiedlicher Rührgeschwindigkeiten und pH-Werte auf die lebensfähige Zellkonzentration (VCC) und den Titer wird im Laufe dieses Experiments untersucht. Das experimentelle Ergebnis und die Analyse werden mit dem Entwurf der Experimentiersoftware MODDE 12 durchgeführt. Die Produktanalyse erfolgt in einem Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie-System (HPLC) mit einer Protein-A-Säule. Es basiert auf dem Prinzip, dass die Fc-Region des mAb an Protein A mit hoher Affinität10,11bindet. Mit dieser Methode ist es möglich, das mAb zu identifizieren und zu quantifizieren. Die Quantifizierung erfolgt über die gemessenen Elutionsspitzenflächen bei 280 nm.

<table><tbody><tr><td>1 mL Einweg-Pipettenspitzen, sterilisiert</td><td>Sartorius Stedim Biotech GmbH</td><td>A-0040</td><td></td></tr><tr><td>200 mM L-Glutamin</td><td>Corning, Merck</td><td>25-005-CV</td><td></td></tr><tr><td>24 Well Deep Well Platten</td><td>Sartorius Stedim Biotech GmbH</td><td>A-0038</td><td></td></tr><tr><td>5 mL Einweg-Pipettenspitzen, sterilisiert</td><td>Sartorius Stedim Biotech GmbH</td><td>A-0039</td><td></td></tr><tr><td>ambr 15 automatisiert Mikrobioreaktorsystem</td><td>Sartorius Stedim Biotech GmbH</td><td>001-2804</td><td></td></tr><tr><td>ambr 15 Zellkultur 24 Einweg-Bioreaktoren - Sparged</td><td>Sartorius Stedim Biotech GmbH</td><td>001-1B86</td><td></td></tr><tr><td>Antifoam C Emulsion</td><td>Sigma-Aldrich, Merck</td><td>A8011</td><td></td></tr><tr><td>Bottle Top Sterilfilter</td><td>Corning, Merck</td><td>CLS431474</td><td>0,1 &mu; m Porengröße</td></tr><tr><td>CEDEX Detergent (3% Mucosol)</td><td>Roche Innovatis AG</td><td>05-650-658-001</td><td></td></tr><tr><td>Zellzähler</td><td>Roche Innovatis AG</td><td>05-650-216-001</td><td>CEDEX HiRes</td></tr><tr><td>CHO DG44 Zelllinie</td><td>Cellca, Sartorius Stedim Biotech GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CHOKO Feed Media A (FMA)</td><td>Sigma-Aldrich, Merck</td><td>CR80025</td><td></td></tr><tr><td>CHOKO Feed Media B (FMB)</td><td>Sigma-Aldrich, Merck</td><td>CR80026</td><td></td></tr><tr><td>CHOKO Production</td><td>Medium Sigma-Aldrich, Merck</td><td>CR80027</td><td></td></tr><tr><td>CHOKO Stock Culture Meium</td><td>Sigma-Aldrich, Merck</td><td>CR80028</td><td></td></tr><tr><td>Chromaster Hochdruck-Flüssigkeitschromatographiesystem</td><td>VWR International</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Konisches Zentrifugenröhrchen</td><td>Corning, Merck</td><td>SIAL0790</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Merck</td><td></td><td></td>1070179026</tr><tr><td>Glycin</td><td>Carl Roth</td><td>56-40-6</td><td></td></tr><tr><td>HPLC-Fläschchen</td><td>VWR International</td><td>SUPLSU860181</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Sigma-Aldrich,Merck</td><td>P4417</td><td></td></tr><tr><td>Protein A Säule</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>1502226</td><td>POROS&Handel; A 1,7&nbsp; mL</td></tr><tr><td>Natriumchlorid</td><td>Sigma-Aldrich,Merck</td><td>7647-14-5</td><td></td></tr><tr><td>Natriumphosphat zweibasisch wasserfrei</td><td>Sigma-Aldrich,Merck</td><td>7558-79-4</td><td></td></tr><tr><td>Trypanblau</td><td>VWR International</td><td>VWRVK940</td><td></td></tr><tr><td>YSI</td><td>YSI Inc</td><td>2900D</td><td>YSI 2900 Select</td></tr></tbody></table>

prozessoptimierung mit automatisierten mikro-bioreaktoren mit hohem durchsatz in der chinesischen hamster-ovarialzell-kultivierung

Process Optimization using High Throughput Automated Micro-Bioreactors in Chinese Hamster Ovary Cell Cultivation

Die Optimierung von Bioprozessen zur Ertragssteigerung der gewünschten Produkte ist in der biopharmazeutischen Industrie von Bedeutung. Dies kann durch die Dehnungsauswahl und durch die Entwicklung von Bioprozessparametern erreicht werden. Zu diesem Zweck wurden Schüttelkolben verwendet. Sie sind jedoch nicht in der Lage, die Prozessparameter wie pH und gelösten Sauerstoff (DO) zu steuern. Diese Einschränkung kann mit Hilfe eines automatisierten Mikrobioreaktors überwunden werden. Diese Bioreaktoren imitieren den Anbau in größerem Maßstab. Einer der Hauptvorteile dieses Systems ist die Integration des Design of Experiment (DOE) in die Software. Diese Integration ermöglicht die Erstellung eines Entwurfs, bei dem mehrere Prozessparameter gleichzeitig variiert werden können. Die kritischen Prozessparameter und optimalen Bioprozessbedingungen können innerhalb der Software analysiert werden. Im Mittelpunkt der hier vorgestellten Arbeit steht die Einführung der Schritte der Prozessgestaltung in der Software und der Einbindung des DOE in den Kultivierungslauf.

Abbildung 2gibt einen Überblick über den Anbau dieser Studie .
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60577/60577fig02.jpg"> Abbildung 2: Schematische Darstellung der experimentellen Bedingungen zum Testen von pH- und Rührergeschwindigkeitsprofilen in den Kulturstationen. Die Abbildung stellt auch das richtige Layout für die Aufstellung der Schiffe dar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp...

Hier stellen wir ein detailliertes Verfahren zur Ausführung eines Experimentsentwurfs in einem automatisierten Mikrobioreaktor vor, gefolgt von der Zellernte und der Proteinquantifizierung mit einer Protein-A-Säule.

Prozessoptimierung mit automatisierten Mikro-Bioreaktoren mit hohem Durchsatz in der chinesischen Hamster-Ovarialzell-Kultivierung

Optimization of bioprocesses to increase the yield of desired products is of importance in the biopharmaceutical industry. This can be achieved by strain ...

In diesem Video führten die Anwender in die Mikro-Bioreaktor-Software mit der Planung und Durchführung der Planung von Experimenten oder DOE ein. Die Analysatoren-Hilfsventile werden ebenfalls demonstriert, um den Prozesszustand zu optimieren. Die Einbindung von modet in die automatisierte Mikro-Bioreaktor-Software ist für die Datenanalyse amtlich.Eine große Anzahl von Experimenten kann gleichzeitig in kleinem Maßstab geplant und durchgeführt werden. Demonstriert wird das Verfahren von Tamanna Nagraik, einer Doktorandin aus meinem Labor. Beginnen Sie mit dem vorkulturbasierten Verfahren in der Hauptkultivierung, wie im Textprotokoll beschrieben.Um ein neues Experiment zu erstellen, öffnen Sie die Software Amber-Selbstkultur, und klicken Sie auf der Registerkarte "Einführung", klicken Sie auf , erstellen Sie ein neues Experiment. Geben Sie auf der neuen Registerkarte "Experiment" den Namen des Experiments zusammen mit dem Datum ein, an dem es durchgeführt wird. Aktivieren Sie den Kontrollpunkt für die Kulturstation in den Gefäßen, die während des Anbaus verwendet werden sollen.Die auto-add DOE-Tags werden auch für einen einfachen Übergang während der Programmierung des DOE-Experiments aktiviert. Klicken Sie auf weiter, um zur nächsten Registerkarte zu wechseln. Um Informationen über das Hinzufügen von Medien in das Gefäß sowie Antischaum, Inokulum, Futter und Glukose einzustellen, aktivieren Sie die Medienplatte hinzufügen"Checkpoint.Definieren Sie den Plattentyp, den Namen und die Position der Platte, die das Medium enthält. Klicken Sie auf Medien zu Gefäßen hinzufügen. Geben Sie das Volumen des Mediums ein, das in die Gefäße eingefügt werden soll.Definieren Sie die Kartierung der Medienübertragung von der Platte zu den Gefäßen. Klicken Sie auf weiter, um zur nächsten Registerkarte zu wechseln. Nachdem die Medieninformationen in die Software eingespeist wurden, weisen Sie die Anbaubedingungen zu.Klicken Sie auf Zustandsmedien, und füllen Sie die Temperatur, das Ziel-DO, die obere PH-Grenze und die rührende Drehzahl aus. Dann klicken Sie auf Aufstehen"oder nach unten rühren. Um die Zugabe von Inokulumen in die Gefäße einzustellen, aktivieren Sie zellplatte hinzufügen.Definieren Sie den Plattentyp, den Namen und die Position der Platte, die das Medium enthält. Klicken Sie auf Zellen zu Gefäßen hinzufügen. Geben Sie den Zeitpunkt der Impfung und das Volumen des Mediums ein, das den Gefäßen hinzugefügt werden soll.Definieren Sie den Weg, den der Flüssigkeitshandler zurückgelegt hat, um die Zelle von der Platte auf die Gefäße zu übertragen. Klicken Sie auf weiter, um zur nächsten Registerkarte zu wechseln. Um die Zugabe von Futter, Glukose und Antischaum festzulegen, aktivieren Sie die Vorschubplatte hinzufügen, und definieren Sie den Plattentyp, den Namen und den Standort.Klicken Sie auf Futter zu den Gefäßen hinzufügen, und geben Sie das Volumen des Futters ein, das den Gefäßen hinzugefügt werden soll. Je nach Anbau die Anzahl der Futterzusätze hinzufügen. Für diesen Anbau wird der Reaktor nach 72 Stunden alle 24 Stunden zugeführt.Fügen Sie manuell die Zeitverzögerung zwischen der Fütterung hinzu, indem Sie die Daten in die Verzögerung von hinzugefügten Zellen eingeben. Der erste Tag der Fütterung ist nach 72 Stunden Impfung, der nächste ist nach 96 Stunden, und so weiter. Definieren Sie die Kartierung der Übertragung des Futters von der Platte zu den Gefäßen.Um die Probenahme während des Anbaus festzulegen, aktivieren Sie die Probeplatte hinzufügen" und definieren Sie den Plattentyp, den Namen und die Position. Kontrolle der Probe aus den Gefäßen"und geben Sie das Volumen der Probe ein, die aus den Gefäßen entfernt werden soll. Stellen Sie sicher, dass das Volumen während des gesamten Anbaus nicht unter 10 Milliliter sinkt.Fügen Sie die Anzahl der Proben hinzu, die während des Anbaus entnommen werden sollen. Fügen Sie ähnlich wie bei der Fütterung die Zeit hinzu, zu der die Probe für jeden Eingangsprobenpunkt aus dem Behälter entfernt wird. Speichern Sie den Prozess.Es ist jetzt bereit für die Ausführung. Schließlich definieren Sie die Kartierung der Übertragung der Probe von den Gefäßen auf die Platte. Öffnen Sie die Amber 15 DOE Software.Klicken Sie auf Untersuchung"und wählen Sie neu aus. Geben Sie den Namen der neuen DOE-Untersuchung in das Dialogfeld "Ermittlungerstellen" ein. Um der DOE-Untersuchung ein Experiment zuzuweisen, öffnen Sie das Rezept, das erstellt wurde, um die verschiedenen Parameter zu untersuchen.Klicken Sie auf Durchsuchen, und wählen Sie das entsprechende Experiment aus. Die Schiffs-Tags sind bereits in der Spalte eingetragen. Um den gewünschten DOE-Faktor zu definieren, wählen Sie den Parameter aus und klicken Sie auf die Spalte mit der Bezeichnung DOE-Faktor.Wählen Sie neu"und fügen Sie die Einheiten, Abkürzung, sowie untere und obere Grenze der Faktoren. Definieren Sie auf der Registerkarte Antworten die Werte, die für die Analyse der Daten berücksichtigt werden sollen. Klicken Sie auf DOE-Antworten bearbeiten, und definieren Sie den Namen der Antwort, die Abkürzung, die Einheiten sowie die Minimal- und Maximalgrenzwerte.Nachdem die Antworten definiert sind, wählen Sie die Bernsteinvariable für jede Antwort aus, und definieren Sie sie. Eine Antwort kann automatisch mit einer Mikroben-Bioreaktorvariablen verknüpft werden. Wählen Sie die erforderliche Variable aus der Dropdownliste aus.Ändern Sie die Gleichung für jede Antwort in Abhängigkeit von der Anforderung. Die Auswahl zwischen den minimalen, maximalen, ersten, letzten und durchschnittlichen Daten. Um einen Entwurf zu erstellen, verwenden Sie den Assistenten zum Starten des Entwurfs, um den Typ des experimentellen Entwurfs auszuwählen und die Anzahl der Replikationen und Mittelpunkte hinzuzufügen oder zu entfernen.Wählen Sie das Ziel aus, das die Auswahl der Designs und Modelle bestimmt. Beenden und erstellen Sie Arbeitspakete, die in die Amber-Selbstkultursoftware importiert werden können, wie im Textprotokoll beschrieben. Klicken Sie auf der Registerkarte Experiment auf DOE-Experiment erstellen, und suchen Sie nach dem Arbeitspaket, das mit der DOE-Software erstellt wurde.Initialisieren Sie den Prozess, indem Sie auf Start klicken. Nachdem das Experiment ausgeführt wurde, exportieren Sie die Daten mithilfe der DOE-Exportergebnisse. Das Export-DOE-Ergebnisfenster wird geöffnet, und die Zeilen, die das Kulturschiff und die Station angeben, sind in der Tabelle aufgeführt.Wählen Sie die gewünschten Zeilen aus, und klicken Sie auf ausgewählte Zeilen exportieren"oder exportieren Sie experimentelle Daten", um alle Ergebnisse zu speichern und die Datei zur weiteren Analyse zu speichern. Importieren Sie die Daten in das Amber DOE-Modul, indem Sie zur Registerkarte "Ergebnisse" wechseln und Importergebnisse auswählen. Suchen Sie nach der gewünschten Datendatei, und klicken Sie auf Analyseergebnisse.Das Zellwachstum in den automatisierten Mikroben-Bioreaktoren ist vergleichbar mit den Mehrzweck-Bioreaktoren. Beim Vergleich der Zellkonzentration aus drei verschiedenen Skalen wird beobachtet, dass der 15 Milliliter automatisierte Mikroben-Bioreaktor den Zweiliter-Glas-Bioreaktor imitiert. Die Ergebnisse des Schüttelkolbens werden auch verglichen, um den Vorteil von Amber zu zeigen.Der Einfluss unterschiedlicher Rührgeschwindigkeit und PH wird in den automatisierten Mikroben-Bioreaktoren untersucht. Hier ist ein Vergleich der lebensfähigen Zellkonzentration oder VCC und der monoklonalen Antikörperkonzentration in den verschiedenen Mikrobenbioreaktoren zu sehen. Der negative Einfluss von PH 6.9 auf den VCC ist zu beobachten.Darüber hinaus verbesserte sich das Wachstum der Zellen unter der Kultur bei PH 7.3 im Vergleich zu PH 7.1 signifikant. Hier sind die Reaktionskonturdiagramme der VCC- und monoklonalen Antikörperkonzentration zu sehen. Die Werte sind in den Behältern mit der gleichen PH und unterschiedlicher Rührgeschwindigkeit vergleichbar, was darauf hindeutet, dass die für diesen Prozess gesammelte Rührgeschwindigkeit keinen signifikanten Einfluss auf die Prozessleistung hat.Jede Anweisung an die Maschine muss sorgfältig geschrieben werden, um Fehler während der Ausführung des Experiments zu vermeiden. Die Software ist flexibel und kann eine Reihe von Experimenten auf einmal ausführen, wodurch die Zeit, die für die Optimierung eines Prozesses erforderlich ist, reduziert wird. Die Gestaltung des Experiments ist im Bereich des Bioprozesses nützlich, da die Ergebnisse ein wissensbasiertes Prozessverständnis vermitteln, das bis zu einem gewissen Grad auf andere Organismen ausgedehnt werden kann.

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Entwicklung von kundenspezifischen Assays auf der ViBE Plattform für empfindlichere, reproduzierbare, automatisierte Ergebnisse in komplexen Matrices beschrieben ist. Die Universal-Kassette ermöglicht Assays zu leicht für die Verwendung mit benutzerdefinierten Tests angepasst werden. Diese Vielseitigkeit ermöglicht die schnelle Entwicklung und Validierung neuer Tests oder automatisierte Versionen bestehender manueller Tests, in diesem Video veranschaulicht.

Entwickeln von benutzerdefinierten Chinesischen Hamsters-Wirtszellprotein Assays mit Akustikvlies Mikropartikeltechnologie

Ein High-Throughput-, automatisierten Plattform zur Herstellung von Zelllinien-Entwicklung für die Herstellung von Protein-Therapeutika wird beschrieben. Implementierung von BD FACS Aria Cell Sorter hat CloneSelect Imager und Tecan Freedom EVO Liquid-Handling-System deutlich erhöht Verarbeitungskapazität in Zelllinien-Entwicklung mit verbesserten Zell-Linie Qualität und hohe Reproduzierbarkeit nachgewiesen.

Ein automatisiertes Hochdurchsatz-Plattform für die Entwicklung von Manufacturing Zelllinien für Protein Therapeutics

Quelle: Hemmerich, J., et al. Protokoll zur Optimierung der heterologen Proteinproduktion unter Verwendung automatisierter Mikrobioreaktortechnologie. J. Vis. Exp. (2017).Dieses Video demonstriert den Einsatz eines automatisierten Mikrobioreaktors zur Überwachung des Bakterienwachstums und der Sekretion fluoreszierender Proteine als Reaktion auf unterschiedliche Medienformulierungen. Ein gentechnisch verändertes Bakterium, das ein sekretorisches fluoreszierendes Protein exprimiert, wird unter...

Überwachung des bakteriellen Wachstums in unterschiedlichen Medienformulierungen mit einem automatisierten Mikrobioreaktor

Dieses Video zeigt einen Assay zur Aufreinigung von monoklonalen Antikörpern aus Zellkulturflüssigkeit, die aus Eierstockzellen des chinesischen Hamsters gewonnen wurde. Es verwendet ein poröses Glasharz mit immobilisiertem Protein A, das an die Fc-Region der Antikörper in der Probe bindet und sie so effektiv von Verunreinigungen trennt. Die Verwendung eines Elutionspuffers mit niedrigem pH-Wert schwächt die Wechselwirkung und erleichtert die Gewinnung von gereinigten Antikörpern.

Eine Technik zur Aufreinigung monoklonaler Antikörper, die von Ovarialzellen des chinesischen Hamsters produziert werden

Mit einem pneumatischen Bioreaktor demonstrieren wir den Aufbau, den Betrieb und die Leistung dieses Einweg-Bioreaktorsystems für das Wachstum von Säugetierzellen.

Anbau von Säugetierzellen mit einem Einweg-Bioreaktorsystem Pneumatische

Dieses Manuskript beschreibt einen generischen Ansatz für maßgeschneiderte Gestaltung der mikrobiellen Anbau-Medien. Ermöglicht wird das durch einen iterativen Workflow kombinieren Kriging-basierte experimentelle Design und Microbioreactor Technologie für ausreichend Anbau Durchsatz, gestützt durch Labor-Robotik, Zuverlässigkeit und Schnelligkeit in Flüssigkeit Umgang mit Medien zu erhöhen Vorbereitung.

Generischen Protokoll zur Optimierung der heterologen Proteinproduktion mit automatisierten Microbioreactor Technologie

Ein detailliertes Protokoll für den gleichzeitigen Betrieb von 48 parallel Zellkulturen unter unterschiedlichen Bedingungen in einem Microbioreactor-System wird vorgestellt. Zellprozess Kultur, Ernte und anschließende Antikörper-Titer Analyse werden beschrieben.

Einsatz von Hochdurchsatz-automatisierte Microbioreactor-System für die Produktion des Modells IgG1 in CHO-Zellen

Ein detailliertes Protokoll zur Reinigung und anschließenden Analyse eines monoklonalen Antikörpers aus geernteter Zellkulturflüssigkeit (HCCF) automatisierter Mikrobioreaktoren wurde beschrieben. Die Verwendung von Analysen zur Bestimmung kritischer Qualitätsattribute (CQAs) und zur Maximierung des begrenzten Stichprobenvolumens zum Extrahieren wichtiger Informationen wird ebenfalls vorgestellt.

Reinigung und Analyse eines monoklonalen Antikörpers aus chinesischen Hamster-Ovarialzellen mit einem automatisierten Mikrobioreaktorsystem

Das Glykosylierungsmuster eines Antikörpers bestimmt seine klinische Leistung, so dass die industriellen und akademischen Bemühungen zur Kontrolle der Glykosylierung bestehen bleiben. Da typische Glykoengineering-Kampagnen zeit- und arbeitsintensiv sind, würde sich die Erstellung eines schnellen Protokolls zur Charakterisierung der Auswirkungen von Glykosylierungsgenen mittels transienter Silencing als nützlich erweisen.

Schnelles Antikörper-Glykoengineering in chinesischen Hamster-Eierstockzellen

Hier stellen wir ein Protokoll vor, um die Herstellung von adhärenten Zellen in großem Maßstab durch ein vollständig geschlossenes System auf der Basis von auflösbaren Mikroträgern in GMP-Qualität zu erreichen. Die Kultivierung von humanen mesenchymalen Stammzellen, HEK293T Zellen und Vero-Zellen wurde validiert und erfüllte sowohl die Quantitätsanforderungen als auch die Qualitätskriterien für die Zell- und Gentherapieindustrie.

Großtechnische Zellproduktion auf Basis von auflösbaren porösen Mikroträgern in GMP-Qualität

Dieses Protokoll beschreibt, wie das Einzelzell-Mikroliter-Tröpfchen-Kultur-Omics-System (MISS-Zelle) verwendet wird, um die mikrobielle monoklonale Isolierung, Kultivierung und Entnahme durchzuführen. Die MISS-Zelle erreicht einen integrierten Arbeitsablauf auf der Grundlage der Tröpfchen-Mikrofluidik-Technologie, die eine hervorragende Tröpfchen-Monodispersität, eine hohe parallele Kultivierung und einen Hochdurchsatz-Biomassenachweis bietet.

Automatisierte mikrobielle monoklonale Kultivierung und Ernte mit hohem Durchsatz mit dem Einzelzell-Mikroliter-Tröpfchen-Kultur-Omics-System

Erfahren Sie die Prozessoptimierung mit automatisierten Mikro-Bioreaktoren in der CHO-Zellkultivierung. Diese Methode demonstriert DOE-Planung, Zellernte und Proteinquantifizierung für effiziente Bioprozessentwicklung.

Prozessoptimierung mit automatisierten Mikro-Bioreaktoren mit hohem Durchsatz in der chinesischen Hamster-Ovarialzell-Kultivierung (Video) | JoVE Journal

Prozessoptimierung mit automatisierten Mikro-Bioreaktoren mit hohem Durchsatz in der chinesischen Hamster-Ovarialzell-Kultivierung

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