Aquí, presentamos un procedimiento detallado para ejecutar un Diseño de Experimento en un microbiorreactor automatizado seguido de cosecha celular y cuantificación de proteínas usando una columna de Proteína A.
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Artículo de método
Optimización de procesos mediante microbiorreactores automatizados de alto rendimiento en el cultivo de células de ovario de hámster chino
En este artículo
Resumen
Resumen
La optimización de los bioprocesos para aumentar el rendimiento de los productos deseados es importante en la industria biofarmacéutica. Esto se puede lograr mediante la selección de deformaciones unitarias y mediante el desarrollo de parámetros de bioproceso. Los matraces de agitación se han utilizado para este propósito. Sin embargo, carecen de la capacidad de controlar los parámetros del proceso, como el pH y el oxígeno disuelto (DO). Esta limitación se puede superar con la ayuda de un microbiorreactor automatizado. Estos biorreactores imitan el cultivo a mayor escala. Una de las principales ventajas de este sistema es la integración del Diseño de Experimento (DOE) en el software. Esta integración permite establecer un diseño en el que se pueden variar simultáneamente varios parámetros de proceso. Los parámetros críticos del proceso y las condiciones óptimas del bioproceso se pueden analizar dentro del software. El objetivo del trabajo presentado aquí es introducir al usuario en los pasos involucrados en el diseño de procesos en el software y la incorporación del DOE dentro de la ejecución de cultivo.
Introducción
El mercado biofarmacéutico mundial valía más de 250.000 millones de dólares EE.UU. en 2018 y ha ido en continua expansión1. Las compañías farmacéuticas están pasando de producir pequeños fármacos moleculares a terapias producidas biotecnológicamente, como proteínas recombinantes. Estos son los únicos responsables de un ingreso de más de $150 mil millones1. Las células de mamíferos ahora se utilizan ampliamente para la producción de estas proteínas recombinantes farmacéuticas. En el período actual, entre los 68 productos aprobados producidos por células de mamíferos, 57 son producidos por células de ovario de hámster chin....
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Protocolo
1. Procedimiento de precultura
NOTA: Para este protocolo se utilizan células CHO DG44 recombinantes con una concentración celular viable de 1 x 107 células/ml.
- Descongelar el vial que contiene 1,2 ml de células a temperatura ambiente y transferir inmediatamente la suspensión celular a un tubo centrífugo cónico de 15 ml que contenga 10 ml de medio de semilla fría.
- Centrifugar el tubo centrírico cónico durante 5 minutos a 190 x g y temperatura ambiente y desechar el sobrenadante.
- Precalentar 150 ml del medio de semilla en un matraz de batido de 500 ml a 36,8 oC.
- Resu....
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Resultados
En la Figura 2se presenta una visión general del cultivo realizado en este estudio.
Figura 2: Representación esquemática de las condiciones experimentales para probar perfiles de velocidad de pH y agitador en las estaciones de cultivo. La figura también representa el diseño correcto para colocar los buques.
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Discusión
La optimización del proceso para aumentar el rendimiento es de vital importancia en la industria biofarmacéutica. Los matraces de agitación podrían utilizarse potencialmente para el cribado de la cepa; sin embargo, la supervisión de los parámetros del proceso como pH y DO no están disponibles en los matraces. Los microbiorreactores tienen una ventaja, ya que permiten un seguimiento y control continuos del proceso. Estos bucles de control en el microbiorreactor también proporcionan una condición similar a las de mayor esc.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Los autores quieren dar las gracias al Bundesministerium f'r Bildung und Forschung (BMBF), al Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania, y al equipo de Bioprocesamiento de Sartorius Stedim Biotech GmbH, Alemania, por su apoyo.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Puntas de pipeta desechables de 1 mL, esterilizadas | Sartorius Stedim Biotech GmbH | A-0040 | |
| 200 mM L-glutamina | Corning, Merck | 25-005-CV | |
| 24 Placas de pocillos profundos | Sartorius Stedim Biotech GmbH | A-0038 | |
| Puntas de pipeta desechables de 5 mL, esterilizadas | Sartorius Stedim Biotech GmbH | A-0039 | |
| ambr 15 automatizado sistema de microbiorreactor | Sartorius Stedim Biotech GmbH | 001-2804 | |
| ambr 15 Cultivo celular 24 Biorreactores desechables - Sparged | Sartorius Stedim Biotech GmbH | 001-1B86 | |
| Emulsión antiespumante C | Sigma-Aldrich, Merck | A8011 | |
| Tapa de botella Filtro estéril | Corning, Merck | CLS431474 | 0.1 μ m Tamaño de poro |
| CEDEX Detergente (3% Mucosol) | Roche Innovatis AG | 05-650-658-001 | |
| Contador de celdas | Roche Innovatis AG | 05-650-216-001 | CEDEX HiRes |
| CHO DG44 línea celular | Cellca, Sartorius Stedim Biotech GmbH | ||
| CHOKO Feed Media A (FMA) | Sigma-Aldrich, Merck | CR80025 | |
| CHOKO Feed Media B (FMB) | Sigma-Aldrich, Merck | CR80026 | |
| CHOKO Medio | de producción Sigma-Aldrich, Merck | CR80027 | |
| CHOKO Stock Culture Meium | Sigma-Aldrich, Merck | CR80028 | |
| Chromaster sistema de cromatografía líquida de alta presión | VWR International | ||
| Corning, Merck | |||
| etanol | Merck | ||
| Glicina | Carl Roth | 56-40-6 | |
| Viales de HPLC | VWR International SUPLSU860181 | ||
| PBS | Sigma-Aldrich,Merck | P4417 | |
| Columna de proteína | A Thermo Fisher Scientific | 1502226 | POROS™ A 1.7 mL |
| Cloruro de sodio | Sigma-Aldrich,Merck | 7647-14-5 | |
| Fosfato de sodio dibásico anhidro | Sigma-Aldrich,Merck | 7558-79-4 | |
| Azul tripano | VWR International | VWRVK940 | |
| YSI YSI | Inc | 2900D | YSI 2900 Select |
Referencias
- 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).
- Walsh, G. Biopharmaceutical benchmarks 2018.....
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Reimpresiones y permisos
