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Optimisation des processus à l’aide de micro-bioréacteurs automatisés à haut débit dans la culture chinoise de cellules d’ovaires de Hamster

DOI:

10.3791/60577

May 18th, 2020

In This Article

Summary

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Ici, nous présentons une procédure détaillée pour exécuter une conception de l’expérience dans un micro-bioréacteur automatisé suivi par la récolte cellulaire et la quantification des protéines à l’aide d’une colonne de protéines A.

Abstract

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L’optimisation des bioprocessus pour augmenter le rendement des produits désirés est importante dans l’industrie biopharmaceutique. Ceci peut être réalisé par la sélection des souches et par le développement de paramètres de bioprocessus. Des flacons de secousse ont été utilisés à cette fin. Ils n’ont toutefois pas la capacité de contrôler les paramètres du processus tels que le pH et l’oxygène dissous (DO). Cette limitation peut être surmontée à l’aide d’un micro-bioréacteur automatisé. Ces bioréacteurs imitent la culture à plus grande échelle. L’un des principaux avantages de ce système est l’intégration de la conception de l’expérience (DOE) dans le logiciel. Cette intégration permet d’établir une conception où plusieurs paramètres de processus peuvent être variés simultanément. Les paramètres critiques du processus et les conditions optimales de bioprocessus peuvent être analysés dans le logiciel. L’objectif du travail présenté ici est d’introduire l’utilisateur aux étapes impliquées dans la conception de processus dans le logiciel et l’incorporation du DOE dans la culture.

Introduction

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Le marché biopharmaceutique mondial valait plus de 250 milliards de dollars AMÉRICAINS en 2018 et n’a cessé d’augmenterde 1. Les sociétés pharmaceutiques s’éloignent de la production de petits médicaments moléculaires à des thérapies biotechno logiquement produites telles que des protéines recombinantes. À eux seuls, ils représentent un chiffre d’affaires de plus de 150 milliards de dollars1. Les cellules mammifères sont maintenant largement utilisées pour la production de ces protéines recombinantes pharmaceutiques. Dans la période actuelle, parmi les 68 produits approuvés produits par des cellules de mammifères, 57 son....

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Protocol

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1. Procédure de préculture

REMARQUE: Recombinant CHO DG44 cellules avec une concentration cellulaire viable de 1 x 107 cellules/mL sont utilisés pour ce protocole.

  1. Décongeler la fiole contenant 1,2 ml de cellules à température ambiante et transférer immédiatement la suspension cellulaire dans un tube de centrifugeuse conique de 15 ml contenant 10 ml de milieu de graines froides.
  2. Centrifuge le tube de centrifugeuse conique pendant 5 minutes à 190 x g et température ambiante et jeter le supernatant.
  3. Préchauffer 150 ml du milieu de graine dans un flacon de secouement de 500 ml ....

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Results

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Un aperçu de la culture pratiquée dans cette étude est présenté à la figure 2.

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Figure 2 : Représentation schématique des conditions expérimentales pour tester les profils de pH et de vitesse d’agitateur dans les stations de culture. Le chiffre représente également la disposition correcte pour placer les navires.

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Discussion

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L’optimisation du processus d’augmentation du rendement est d’une importance cruciale dans l’industrie biopharmaceutique. Des flacons de secousse pourraient être utilisés pour le criblage de la souche; cependant, la surveillance des paramètres du processus tels que le pH et le DO ne sont pas disponibles dans les flacons. Les micro-bioréacteurs ont un avantage car ils permettent une surveillance et un contrôle continus du processus. Ces boucles de contrôle dans le micro-bioréacteur fournissent également une condition simi.......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgements

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Les auteurs souhaitent remercier le Bundesministerium f’r Bildung und Forschung (BMBF), le Ministère fédéral de l’éducation et de la recherche, en Allemagne, et l’équipe bioprocessue de Sartorius Stedim Biotech GmbH, en Allemagne, pour leur soutien.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1 mL pointes de pipette jetables, stériliséesSartorius Stedim Biotech GmbHA-0040
200 mM L-glutamineCorning, Merck25-005-CV
24 Plaques à puits profondsSartorius Stedim Biotech GmbHA-0038
5 mL pointes de pipette jetables, stériliséesSartorius Stedim Biotech GmbHA-0039
ambr 15 automatisées système de microbioréacteurSartorius Stedim Biotech GmbH001-2804
ambr 15 Culture cellulaire 24 Bioréacteurs jetables - SpargedSartorius Stedim Biotech GmbH001-1B86
Émulsion antimousse CSigma-Aldrich, MerckA8011
Bottle Top Filtre stérileCorning, MerckCLS4314740.1 &mu ;
Détergent CEDEX (3 % de mucosol)Roche Innovatis AG05-650-658-001
Compteur de cellulesRoche Innovatis AG05-650-216-001CEDEX HiRes
CHO DG44 Cell lineCellca, Sartorius Stedim Biotech GmbH
CHOKO Feed Media A (FMA)Sigma-Aldrich, MerckCR80025
CHOKO Feed Media B (FMB)Sigma-Aldrich, MerckCR80026
CHOKO Milieu de productionSigma-Aldrich, MerckCR80027
CHOKO Stock Culture MeiumSigma-Aldrich, MerckCR80028
Chromaster Système de chromatographie liquide haute pressionVWR International
Tube conique à centrifugerCorning, MerckSIAL0790
EthanolMerck
GlycineCarl Roth56-40-6
Flacons HPLCVWR InternationalSUPLSU860181
PBSSigma-Aldrich, MerckP4417
Protéine A ColonneThermo Fisher Scientific1502226POROS&trade ; A 1,7  ; mL
Chlorure de sodiumSigma-Aldrich,Merck7647-14-5
Phosphate de sodium dibasique anhydreSigma-Aldrich,Merck7558-79-4
Trypan BlueVWR InternationalVWRVK940
YSIYSI Inc2900DYSI 2900 Sélectionner
1070179026

References

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

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

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