Die Bedeutung der Entwicklung des Aufstromprozesses
Der Aufstromprozess (USP), auch als Fermentationsprozess bekannt, ist eine der ersten Phasen der Aufstrom-Bioprozessierung. Der mikrobielle Fermentationsprozess ist entscheidend für Hochdichte-Zellkulturen und die Expression fremder Gene, was direkt die Ausbeute und den Kosten von Biologika beeinflusst.
In den frühen Entwicklungsphasen von Biologika (präklinisch oder Phase 1/2) liegt der Fokus auf der Entwicklung skalierbarer tierfreier Prozesse mit mittlerer Ausbeute und dem Erreichen aller Produktqualitätsstandards.
Während der späten Phasen (Phase 3 oder kommerziell) werden wir uns auf Ertrag, Robustheit, Skalierbarkeit und Reproduzierbarkeit konzentrieren, um einen kosteneffizienten Prozess zu entwickeln. Die Aktivitäten, die sich mit diesen Fragen befassen, sind die Prozesscharakterisierung und die Prozessvalidierung. Gleichzeitig werden typischerweise Quality by Design (QbD) und Design of Experiments (DoE)-Tools angewendet.
Schlüsselwörter: Prozessentwicklung, Optimierung und Validierung, Fermentationsprozess, mikrobielle Zellenfermentation, Bakterienfermentation, Hefevermentation, Hochdichte-Fermentation, Fermentation von gentechnisch veränderten Stämmen
Anwendung: Biopharmazeutische Industrie, Humane Medizin, Tiermedizin, Impfstoffe, rekombinante Makromoleküle, rekombinante Biologika, biologische Reagenzien
USP-Lösungen von Yaohai Bio-Pharma
Dank über zehn Jahren Erfahrung in der Mikrobiellen Fermentation verfügt Yaohai Bio-Pharma über die Expertise, um Herausforderungen im Fermentationsprozess zu lösen. Wir können schnell hochdichte Fermentationsstrategien aufbauen für Escherichia coli (E. coli) periplasmatische Sekretion, intrazellulär löslich oder Inklußkörper-Expression sowie Hefextrazellulär- oder Intrazellulär-Expression.
Unsere verfügbaren allgemeinen Fermenterentwicklungsdienste umfassen:
- Fermentationsprozessdesign durchgeführt in kleinem Maßstab von 7L im fed-batch Modus
- Dreifacher Prozessvalidierung in 7L Fermentern
- Ein Zwischenstufen-Prozessvergrößerung auf 30L/70L
Wir können flexibel eine Mehrparameteroptimierung durchführen, um die gewünschte Ausbeute oder Verhältnisse zu erreichen, indem wir One-Time-A-Factor (OTAF) oder Design-of-experiments (DoE) verwenden.
Schlüssel-Fermentationsparameter sind wie folgt aufgeführt:
Tierfreie Fermentationsmedien Zusammensetzungen
Antibiotikafrei oder nicht, Anzuchtvolumen
Wachstumstemperatur, pH, Sauerstoffaufnahme (DO) Level
Fütterungsmodus (z. B. fed-batch)
Konzentration des Induktors (z. B. IPTG, Methanol), Induktionspunkt (Zellfeuchtmasse/OD600),
Induktions Temperatur, Induktionszeit
etc.
Service Details
| Dienstleistungen |
Prozessablauf |
| Kultur in Schüttflasche (500 mL) |
Tierfreie Medienzubereitung → Kultivierung der mikrobiellen Anzapfung → Kultivierung im Schüttgerät → Induktion → Ernte |
| Kultur im Gärkanister (7 L) |
Tierfreie Medienzubereitung → Kultivierung der mikrobiellen Anzapfung → Hochdichte-Zellfermentation im 7L-Bioreaktor → Induktion → Ernte |
| Qualitätskontrolle von Proteinen/Peptiden |
Vorbehandlung Intrazellulärer Löslicher Ausdruck: Mikrobenzellenharvest und -wiederherstellung → Ultraschallzertrümmerung → Entfernung von Zelltrümmern → Rohextrakt Inklusionskörperausdruck: Mikrobenzellenharvest und -wiederherstellung → Ultraschallzertrümmerung → Inklusionskörperpräparation → Rohextrakt Extrazellulärer Löslicher Ausdruck: Sammlung des Kultur-Supernatans → Konzentration und Pufferaustausch → Rohextrakt Qualitätsanalyse Rohextrakt als Probe → Zielproteinanalyse durch SDS PAGE oder Western Blot (WB) |
| Qualitätskontrolle von Plasmiden |
Vorbehandlung und Qualitätsanalyse Plasmidextraktion → DNA-Analyse durch Agarose-Gel-Elektrophorese |
Fallstudie
Wir werden von unserem Kunden beauftragt, die Ausbeute des Ziel-Peptidhormons von 8 g/L auf 10 g/L zu erhöhen.
Basierend auf dem Full Factorial Design und dem Response Surface Design in den DoE-Tools, erkannten und optimierten wir die Schlüsselgärparameter schnell. Unter dem optimierten Hochzellendichte-Gärungsprozess erhöhte sich das Ausdrucksniveau auf 10 g/L.
Unsere Erfahrungen
- Wir haben an verschiedenen Arten von mikrobiellen Wirtsorganismen gearbeitet, z. B. E.Coli DH5α, TOP10, Trans10, BL21; Pichia pastoris (P. pastoris) SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink Stamm 1/2/3/4; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) und Hansenula polymorpha (H. polymorpha) .
- Wir haben Erfahrung mit E. coli periplasmatischer Sekretion, löslicher und Inklusionskörperexpression sowie Hefezellinnerer oder -äußerer Expression. Die Ausbeute an Inklusionskörpern beträgt bis zu 10 g/L, während die Ausbeute an löslichem Protein zwischen 0,5 und 15 g/L liegt.
- Wir waren an der Entwicklung und Fertigung verschiedener großer Moleküle beteiligt, einschließlich rekombinanter Subeinheitsimpfstoffe, virusartiger Partikel (VLPs), Hormone (Insulin, GLP-1, Wachstumshormon), Cytokine (Interleukin-2/IL-2, IL-15, IL-21), Wachstumsfaktoren (EGF, FGF, NGF), Nanobody/Single-Domain-Antikörper (sdAbs), Enzyme usw.
- Ausrüstung
7L*16 Fermentiersystem
Cedex Bio Analyzer, Bioprozess-Analysator
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