Method Article

מיטוב תהליכים באמצעות תפוקה גבוהה מיקרו-Bioreactors שחקנים בסינית טיפוח תא שחלה אוגר

DOI:

10.3791/60577

⸱

May 18th, 2020

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

In This Article

Summary

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

כאן, אנו מציגים הליך מפורט כדי להריץ עיצוב של ניסוי במיקרו-bioreactor חקן אוטומטי ואחריו הקציר התאים וכימות החלבון באמצעות חלבון A עמודה.

Abstract

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

אופטימיזציה של bioprocesses כדי להגדיל את התשואה של המוצרים הרצויים היא חשיבות בתעשיית הביופרמקולוגיה. זה יכול להיות מושגת על ידי בחירת המתח ועל ידי פיתוח ביוברוזה פרמטרים. מבחנות לנער שימשו למטרה זו. הם, עם זאת, חוסר יכולת לשלוט בפרמטרים התהליך כגון pH ו חמצן מומס (DO). מגבלה זו ניתן להתגבר בעזרת מיקרו-ביוריאקטור אוטומטי. השחקנים האלה מחקים את הטיפוח בקנה מידה גדול יותר. אחד היתרונות העיקריים של מערכת זו הוא שילוב של עיצוב הניסוי (DOE) בתוכנה. שילוב זה מאפשר יצירת עיצוב שבו ניתן לגוון במקביל פרמטרי תהליך מרובים. ניתן לנתח את פרמטרי התהליך הקריטי ואת תנאי הביוברוזה האופטימליים בתוך התוכנה. מוקד העבודה המוצג כאן הוא להחדיר את המשתמש לצעדים המעורבים בעיצוב התהליך בתוכנה ובשילוב של ה-DOE במהלך הטיפוח-תרגול.

Introduction

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

השוק הביופרמקולוגיה העולמי היה שווה יותר מאשר ארה ב $250,000,000,000 בשנת 2018 והרחיבה ברציפות1. חברות התרופות מתרחק מהפקת תרופות מולקולריות קטנות לtherapeutics המיוצרים בביוטכנולוגית כגון חלבונים רקומביננטי. אלה בלבד אחראים על הכנסות של יותר מ $150,000,000,0001. התאים המיונקים נמצאים כעת בשימוש נרחב לייצור של אלה רקומביננטי תרופות חלבונים. בתקופה הנוכחית, בין 68 מוצרים מאושרים שיוצרו על ידי תאים מיונקים, 57 מיוצרים על ידי תאי שחלות בסינית אוגר (CHO)2. תאים צ'ו משמשים במיוחד עבור ייצור של חלבונים רקומביננטי הדורשים שינויים פוסט-טרנסלבותית. תאים אלה הם מועדפים כפי שהם גדלים השעיה ובכך לאפשר תוצאות ....

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

Protocol

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

1. הליך טרום תרבות

הערה: רקומביננטי CHO DG44 תאים עם ריכוז תא בר קיימא של 1 x 107 תאים/mL משמשים עבור פרוטוקול זה.

  1. הפשרת המבחנה המכילה 1.2 mL של תאים לטמפרטורת החדר ומיד להעביר את הבולם התא ל 15 מ ל צנטריפוגה שפופרת חרוטי המכיל 10 מ ל של מדיום זרע קר.
  2. צנטריפוגה את צינורית צנטריפוגה חרוט עבור 5 דקות ב 190 x g וטמפרטורת החדר ולהיפטר supernatant.
  3. טרום חום 150 mL של מדיום הזרעים בבקבוקון לנער 500 mL כדי 36.8 ° c.
  4. השעיית מחדש בעדינות את הגלולה בתוך 10 מ ל של המדיום הזרע טרום מחומם ולהעביר את התאים לתוך הבקבוקון לנער.
  5. השתמש 1 mL של המדגם מתוך הבקבוקון כדי למדוד....

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

Results

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

מבט כולל על הטיפוח שבוצע במחקר זה מוצג באיור 2.

figure-results-1
איור 2: ייצוג סכמטי של התנאים הניסיוניים לבדיקת פרופילי מהירות pH ו-שטירר בתחנות התרבות. הדמות מייצגת גם את הפריסה הנכונה כדי למקם את כלי הקיבול. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.......

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

Discussion

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

אופטימיזציה של התהליך כדי להגדיל את התשואה היא בעלת חשיבות מכרעת בתעשיית הביופרמקולוגיה. מבחנות לנער עלול לשמש להקרנה של המתח; עם זאת, הניטור של הפרמטרים התהליך כגון pH ו-DO אינם זמינים בצלוחיות. המיקרו-ביוריאקטורים יש יתרון כפי שהם מאפשרים ניטור רציפה ושליטה על התהליך. לולאות שליטה אלה במיקרו-bioreactor חקן גם לספק מצב דומה לאלה בקנה מידה גדול יותר ולכן, לספק תוצאות הדומות הרבה יותר bioreactor חקנים בקנה מידה גדול. יתרון נוסף של המיקרו-bioreactor חקן הוא מגוון רחב של מצבים שניתן לבחון בתוך אותה מסגרת זמן בעלות נמוכה יות.......

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

Disclosures

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

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgements

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

המחברים רוצים להודות לBundesministerium הבילפות ולפורשנג (BMBF), משרד החינוך והמחקר הפדרלי, גרמניה וצוות הביו-ביוטכנולוגיה של הקבוצה הביוטוריוס, בגרמניה, על תמיכתם.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
1 מ"ל קצות פיפטה חד פעמיות, מעוקרSartorius Stedim Biotech GmbHA-0040
200 מ"מ L-גלוטמיןCorning, Merck25-005-CV
24 צלחות באר עמוקות היטבSartorius Stedim Biotech GmbHA-0038
5 מ"ל קצות פיפטה חד פעמיות, מעוקרSartorius Stedim Biotech GmbHA-0039
ambr 15 אוטומטי מערכת מיקרוביו-ריאקטורSartorius Stedim Biotech GmbH001-2804
ambr 15 תרבית תאים 24 ביו-ריאקטורים חד פעמיים - SpargedSartorius Stedim Biotech GmbH001-1B86
Antifoam C EmulsionSigma-Aldrich, MerckA8011
מסנן סטרילי עליוןבקבוק Corning, MerckCLS4314740.1 μ m גודל נקבוביות
CEDEX חומר ניקוי (3% רירית)Roche Innovatis AG05-650-658-001
מונה תאיםRoche Innovatis AG05-650-216-001CEDEX HiRes
CHO DG44 קו תאיםCellca, Sartorius Stedim Biotech GmbH
CHOKO Feed Media A (FMA)Sigma-Aldrich, MerckCR80025
CHOKO Feed Media B (FMB)Sigma-Aldrich, MerckCR80026
CHOKO ייצור בינוניסיגמא-אולדריץ', MerckCR80027
CHOKO Stock Culture MeiumSigma-Aldrich, MerckCR80028
Chromaster מערכת כרומטוגרפיה נוזלית בלחץ גבוהVWR צינור
קורנינג, MerckSIAL0790
אתנולMerck
גליציןקארל רוט56-40-6
בקבוקוני HPLCVWR InternationalSUPLSU860181
PBSSigma-Aldrich, MerckP4417
חלבון A עמודהתרמו פישר מדעי1502226POROS™ A 1.7  מ"ל
נתרן כלוריסיגמא-אולדריץ', Merck7647-14-5
נתרן פוספט דו-בסיסינטול מים סיגמא-אולדריץ', Merck7558-79-4
טריפן כחולVWR InternationalVWRVK940
YSIYSI Inc2900DYSI 2900 בחר
צנטריפוגה חרוטי בינלאומי 1070179026

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