Çin Hamster Yumurtalık Hücre Yetiştiriciliğinde Yüksek İş-İş BulaMetli Otomatik Mikro-Biyoreaktörler Kullanılarak Proses Optimizasyonu
18 Mayıs 2020
Burada, otomatik bir mikro-biyoreaktörde deney tasarımı ve ardından hücre hasadı ve protein nicelemi nin bir Protein A sütunu kullanılarak çalıştırılaması için ayrıntılı bir prosedür saklıyız.
Bu videoda, kullanıcılar planlama ve deneyler veya DOE tasarımı yürütülmesi ile mikro biyoreaktör yazılımı içine tanıttı. Analizörler yardımcı vanalar da proses durumunu optimize etmek için gösterilmiştir. Otomatik mikro biyoreaktör yazılımıiçine modet dahil veri analizi için resmi olmuştur.
Çok sayıda deneme küçük ölçekte aynı anda planlanabilir ve yürütülebilir. Prosedürü gösteren Tamanna Nagraik, benim laboratuvar bir doktora öğrencisi olacaktır. Metin protokolünde açıklandığı gibi ana tarımda kültür öncesi prosedür ile başlayın.
Yeni bir deneme oluşturmak için Amber öz kültür yazılımını açın ve giriş sekmesinde yeni bir deneme oluşturun' seçeneğini tıklayın. Yeni deneme sekmesinde, denemenin yapılacağı tarihle birlikte denemenin adını girin. Ekim sırasında kullanılacak gemilerdeki kültür istasyonu için kontrol noktasını etkinleştirin.
Otomatik doe etiketleri de DOE denemeprogramlama sırasında kolay bir geçiş için etkinleştirilir. Sonraki sekmeye geçmek için sonraki"ne tıklayın. Damariçine ortam eklenmesi hakkında bilgi ayarlamak için, anti-köpük ile birlikte, inoculum, yem, ve glikoz, medya plaka eklemek etkinleştirmek"kontrol noktası.
Ortamı içeren plaka türünü, adını ve konumunu tanımlayın. Gemilere ortam ekleme'ye tıklayın. Gemilere eklenecek ortamın hacmini girin.
Plakadan damarlara medya transferinin haritalamasını tanımlayın. Sonraki sekmeye geçmek için sonraki"ne tıklayın. Medya bilgileri yazılıma aktarıldıktan sonra, yetiştirme koşullarını atayın.
Koşul ortamına tıklayın ve sıcaklığı, hedef DO'yu, üst PH limitini ve karıştırma RPM'sini doldurun. Sonra yukarı veya aşağı karıştırma tıklayın. Damarlara inoculum eklenmesini ayarlamak için hücre plakasını etkinleştirin.
Ortamı içeren plaka türünü, adını ve konumunu tanımlayın. Damarlara hücre ekleme'yi tıklatın. Aşılama zamanını ve damarlara eklenecek ortamın hacmini girin.
Hücreyi plakadan damarlara aktarmak için sıvı işleyicitarafından giden yolu tanımlayın. Sonraki sekmeye geçmek için sonraki"ne tıklayın. Yem, glikoz ve köpük önleyici eklemeyi ayarlamak için, besleme plakası eklemeyi etkinleştirin ve plaka türünü, adını ve konumunu tanımlayın.
Damarlara yem ekle'ye tıklayın ve damarlara eklenecek yem hacmini girin. Ekime bağlı olarak, yem ek sayısını ekleyin. Bu ekim için, reaktör her 24 saatte bir 72 saat sonra beslenir.
Eklenen hücrelerden gecikmeye veri girerek besleme arasındaki zaman gecikmesini el ile ekleyin. Beslenmenin ilk günü 72 saatlik aşılamadan sonra, bir sonraki gün 96 saat sonra, vesaire. Yemin plakadan damarlara transferinin haritasını tanımlayın.
Ekim sırasında örnekleme ayarlamak için, örnek plaka ekle"yi etkinleştirin ve plaka türünü, adını ve konumunu tanımlayın. Gemilerden numune alın" kontrol edin ve damarlardan çıkarılacak numunenin hacmini girin. Ekim boyunca hacmin 10 mililitrenin altına düşmemesini sağlayın.
Ekim sırasında alınacak numune sayısını ekleyin. Beslemeye benzer şekilde, her giriş numune noktası için numunenin damardan çıkarıldığı süreyi ekleyin. İşlemi kaydedin.
Şimdi idam için hazır. Son olarak, numunenin damarlardan plakaya transferinin haritalamasını tanımlayın. Amber 15 DOE Yazılımını açın.
Soruşturma"ya tıklayın ve yeni yi seçin. Create investigation"diyalog kutusuna yeni DOE soruşturmasının adını girin. DOE araştırmasına bir deneme atamak için, farklı parametreleri incelemek için oluşturulan tarifi açın.
Gözat'a tıklayın ve ilgili denemeyi seçin. Gemi etiketleri sütunda zaten kayıtlıdır. İstenilen DOE faktörünü tanımlamak için parametreyi seçin ve etiketlenmiş, DOE faktörü olarak etiketlenen sütuna tıklayın.
Yeni"yi seçin ve birimlerini, kısaltmayı ve etkenlerin alt ve üst sınırını ekleyin. Yanıtlar sekmesinde, verilerin analizi için dikkate alınacak değerleri tanımlayın. DOE yanıtlarını edit'i tıklatın ve yanıtın adını, kısaltmayı, birimleri ve minimum ve maksimum sınırları tanımlayın.
Yanıtlar tanımlandıktan sonra, her yanıt için kehribar değişkenini seçin ve tanımlayın. Bir yanıt otomatik olarak bir mikrop biyoreaktör değişkeni ile ilişkili olabilir. Açılan listeden gerekli değişkeni seçin.
Gereksinime bağlı olarak her yanıt için denklemi değiştirin. Minimum, maksimum, ilk, son ve ortalama veriler arasındaki seçimler. Tasarım oluşturmak için, deneme tasarım türünü seçmek ve çoğaltma ve merkez noktalarının sayısını eklemek veya kaldırmak için Tasarım Sihirbazı'nı kullanın.
Tasarım ve model seçimini belirleyen hedefi seçin. Metin protokolünde açıklandığı gibi Amber öz kültür Yazılımına aktarılabilen iş paketlerini bitirin ve oluşturun. Deneme sekmesinde, DOE denemesini oluştur'a tıklayın ve DOE yazılımı kullanılarak oluşturulan iş paketine göz atın.
Başlat'ı tıklatarak işlemi başlatın. Deneme yürütüldükten sonra, dışa aktarma DOE sonuçlarını kullanarak verileri dışa aktarın. Dışa aktarma DOE sonuçları"penceresi açılır ve kültür gemisi ve istasyonunu gösteren satırlar tabloda listelenir.
İstenilen satırları seçin ve tüm sonuçları depolamak ve daha fazla analiz için dosyayı kaydetmek için seçili satırları dışa aktarın veya deneysel verileri dışa aktarın. Sonuçlar sekmesine geçerek ve alma sonuçlarını seçerek verileri Amber DOE Modülüne aktarın. İstenilen veri dosyasına göz atın ve sonuçları analiz et'i tıklatın.
Otomatik mikrop biyoreaktörlerindeki hücre büyümesi çok amaçlı biyoreaktörlerle karşılaştırılabilir. Üç farklı ölçekten hücre konsantrasyonu karşılaştırırken, bu 15 mililitre otomatik mikrop biyoreaktör iki litrecam biyoreaktör taklit gözlenmiştir. Sallamak şişesi sonuçları da Amber yararı sergilemek için karşılaştırılır.
Farklı karıştırma hızı ve PH etkisi otomatik mikrop biyoreaktörler incelenir. Burada gösterilen canlı hücre konsantrasyonu bir karşılaştırma, veya VCC, ve farklı mikrop biyoreaktörler monoklonal antikor konsantrasyonu. PH 6.9'un VCC üzerindeki olumsuz etkisi görülebilir.
Ayrıca, PH 7.3'te PH 7.1 ile karşılaştırıldığında, hücrelerin büyümesi kültür altında önemli ölçüde düzeldi. Burada VCC ve monoklonal antikor konsantrasyonunun tepki kontur çizimleri gösterilmiştir. Değerler aynı PH ve farklı karıştırıcı hızına sahip kaplarda karşılaştırılabilir olup, bu işlem için toplanan karıştırıcı hızının proses çıkışı üzerinde önemli bir etkisi olmadığını gösterir.
Makineye verilen her talimat, denemenin yürütülmesi sırasında hata dan kaçınmak için dikkatle yazılmalıdır. Yazılım esnektir ve aynı anda bir dizi deney çalıştırabilir, böylece bir işlemi optimize etmek için gereken süreyi azaltır. Deney tasarımı biyoproses alanında yararlıdır, çünkü sonuçlar bilgiye dayalı süreç anlayışı verir ve bu da diğer organizmalara belirli bir ölçüde genişletilebilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, otomatik bir mikro-biyoresaktörde Deney Tasarımı (DOE) yapılması için ayrıntılı bir prosedürü sunar ve ardından Protein A kolon kullanılarak hücre hasadı ve protein tayini yapılır. Video, deneylerin planlanması ve yürütülmesi için mikro biyoresaktör yazılımının kullanımını gösterir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Biyoteknoloji
- Hücre Biyolojisi
- Protein Analizi
Arka Plan
- Otomatik mikro-biyoresaktörler, yüksek verimli deneylerin yapılmasını kolaylaştırır.
- Deney Tasarımı (DOE), değişkenlerin sistematik bir şekilde araştırılmasını sağlar.
- Protein A kolonlar, protein saflaştırmasında yaygın olarak kullanılır.
- Verimli veri analizi, deneysel koşulların optimize edilmesi için kritik öneme sahiptir.
Çalışmanın Amacı
- Mikro-biyoresaktörde bir DOE çalıştırma prosedürünü göstermek.
- Hücre hasadı sürecini göstermek.
- Protein A kolonları kullanarak protein tayini tekniklerini göstermek.
Kullanılan Yöntemler
- Mikro biyoresaktör yazılımına giriş.
- DOE'nin planlanması ve yürütülmesi.
- Süreç optimizasyonu için yardımcı vanaların gösterimi.
- Yerleşik yazılım araçları kullanılarak veri analizi.
Ana Sonuçlar
- Aynı anda birden fazla deneyin başarılı bir şekilde planlanması ve yürütülmesi.
- Yardımcı vana kullanımı ile optimize edilmiş süreç koşullarının gösterimi.
- Yazılım entegrasyonu ile kolaylaştırılan etkili veri analizi.
- Bir doktora öğrencisi tarafından yürütülen uygulamalı uygulamaları gösteren gösteri.
Sonuçlar
- Otomatik mikro-biyoresaktör, deneysel tasarım için güçlü bir araçtır.
- DOE, biyoproses geliştirmenin verimliliğini önemli ölçüde artırabilir.
- Protein tayini yöntemleri, aşağı yönlü uygulamalar için kritik öneme sahiptir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
High throughput automated micro-bioreactors with integrated DOE software enable rapid, parallelized optimization of CHO cell cultivation parameters, directly impacting upstream bioprocess development. This approach increases predictive confidence in process scalability and supports risk-adjusted decision-making at key discovery and development inflection points. The ability to systematically interrogate multiple variables accelerates portfolio advancement and reduces late-stage process uncertainty.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables systematic interrogation of process parameters for biological de-risking.
- Supports functional validation of cell lines and process conditions relevant to target product profiles.
- Facilitates rapid triage of candidate strains and conditions based on quantitative outputs.
Screening & Assay Development
- Prepares validated, scalable cultivation systems for downstream screening workflows.
- Standardizes assay conditions through precise control of pH, DO, and feed schedules.
- Delivers reproducible, quantitative data for reliable compound or process evaluation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns small-scale process outputs with larger-scale bioreactor performance for translational continuity.
- Enables risk-adjusted advancement by comparing cell growth and product yield across scales.
- Supports mechanistic de-risking by isolating the impact of individual process variables.
Pipeline & Workflow Integration
Automated micro-bioreactor DOE workflows bridge early process development and scale-up, supporting lead identification and preclinical process validation.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and pathway clarification by varying multiple process parameters in parallel.
- Screening: Provides assay-ready, reproducible cultivation conditions with quantitative readouts for downstream analysis.
- Analytics: Generates robust datasets for statistical comparison of process conditions and outputs.
- Translational Research: Ensures continuity between micro-bioreactor and larger-scale bioreactor performance, supporting preclinical process decisions.
- Enterprise Reuse: Establishes a scalable, standardized platform for ongoing process optimization across multiple programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in process development.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable process optimization workflows.
- Strategic Value: Enables faster, data-driven go/no-go decisions and improves capital efficiency.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of bioprocess candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in DOE design, bioreactor operation, and data analysis.
- Needs access to automated micro-bioreactor platforms and integrated analytical software.
- Demands cross-team standardization of experimental setup and data management.
- May require adaptation of protocols for different cell lines or process scales.
- Dependent on careful programming to avoid execution errors and ensure data integrity.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Introduction
0:43
Writing the Recipe in the Automated Micro-Bioreactor Software
4:25
Design of Experiment in the Automated Micro Bioreactor
6:22
Execution of the Experiment in the Work Packets and Analysis of Experimental Results
7:25
Results: DOE Experiment and Response Contour Plots
8:44
Conclusion
