اهمیت توسعه فرآیند بالادستی
فرآیند بالادستی (USP) که به آن فرآیند فرMENTATION نیز گفته می‌شود، یکی از فازهای اولیه بیوپردازش بالادستی است. فرآیند فرMENTATION میکروبی برای کشت سلولی با تراکم بالا و بیان ژن خارجی حیاتی است که به طور مستقیم بر عملکرد و هزینه محصولات زیستی تأثیر می‌گذارد.
در مرحله اولیه توسعه محصولات زیستی (پیش از بالینی یا فاز ۱/۲)، تمرکز بر توسعه فرآیندهای بدون دخالت جانوری قابل مقیاس با عملکرد میانی و برآورده کردن تمام استانداردهای کیفیت محصول است.
هنگامی که در مراحل پایانی (فاز 3 یا تجاری) هستیم، تمرکز ما بر بازدهی، محکمیت، قابلیت مقیاس‌بندی و تکرارپذیری خواهد بود تا فرآیندی کارآمد از نظر هزینه تولید کنیم. فعالیت‌هایی که به این مسائل پاسخ می‌دهند شامل مشخص‌سازی فرآیند و مطالعات اعتبارسنجی فرآیند هستند. در حالی که ابزارهای کیفیت از طریق طراحی (QbD) و طراحی آزمایش‌ها (DoE) معمولاً به کار می‌روند.
کلمات کلیدی: توسعه، بهینه‌سازی و اعتبارسنجی فرآیند، فرآیند فرماسیون، فرماسیون سلول میکروبی، فرماسیون باکتری، فرماسیون قارچان، فرماسیون چگالی بالا، فرماسیون رشته مهندسی شده
کاربرد: صنعت بیوفارما، داروی انسانی، داروی حیوانی، واکسن، بیولوژیک های ترکیبی بزرگ، بیولوژیک های ترکیبی، عامل زیستی
راه‌حل‌های USP شرکت Yaohai Bio-Pharma
بهره‌مند از بیش از ۱۰ سال تجربه در زمینه فرماسیون میکروبی، شرکت Yaohai Bio-Pharma توانایی کمک به حل چالش‌های فرآیند فرماسیون را دارد. ما می‌توانیم سریعاً استراتژی‌های فرماسیون چگالی بالا را برقرار کنیم برای اسچریشیا کلی (E. coli) افراز در منطقه پری‌پلاسم، عبارت از بیان محلول سلولی یا بیان به صورت جرم جامد، و همچنین بیان خارج‌سلولی یا داخل‌سلولی در قارچ‌های کوچک.
خدمات توسعه فرآیند تخمیر کلی ما شامل موارد زیر می‌باشد:
- طراحی فرآیند تخمیر به صورت فید-باتش در مقیاس کوچک 7 لیتری
- اعتبارسنجی فرآیند سه دسته‌ای در تخمیرگرهای 7 لیتری
- افزایش مقیاس فرآیند به حجم میانی 30 لیتری/70 لیتری
ما می‌توانیم به طور انعطاف‌پذیر بهینه‌سازی چندپارامتری را برای دستیابی به عملکرد یا نسبت مطلوب انجام دهیم، با استفاده از روش One-Time-A-Factor (OTAF) یا طراحی آزمایش‌ها (DoE).
پارامترهای کلیدی تخمیر به شرح زیر هستند:
ترکیب محیط تخمیر بدون استفاده از مواد مبدأ حیوانی
محیط تخمیر بدون استفاده از آنتی‌بیوتیک یا با استفاده از آن، حجم جمعیت اولیه
دماهای رشد، pH، سطح اکسیژن محلول (DO)
روش تغذیه (مثلاً، فید-باتچ)
قطره‌بندی محرک (مثلاً، IPTG، متانول)، نقطه حرکت‌زایی (وزن مرطوب سلول/OD600),
دمای حرکت‌زایی، زمان حرکت‌زایی
و غیره.
جزئیات خدمات
| خدمات |
جریان فرآیند |
| کشت در شیشه نوسانی(500 میلی لیتر) |
تهیه محیط بدون جانور → کشت بذر میکروبی → کشت در شیشه نوسانی → حرکت‌زایی → برداشت |
| کشت در فرمنتور(7 لیتر) |
تهیه محیط بدون جانور → کشت بذر میکروبی → فرآیند فرمانتاسیون چگالی بالا در راکتور 7 لیتری → حرکت‌زایی → برداشت |
| کنترل کیفیت پروتئین‌ها/پپتیدها |
پیش‌آماده‌سازی بیان محلول درون‌سلولی: جمع‌آوری و مجدد محلول کردن سلول‌های میکروبی → شکستن فراصوتی → حذف مواد زائد سلولی → استخراج اولیه بیان بدنه شامل: جمع‌آوری و مجدد محلول کردن سلول‌های میکروبی → شکستن فراصوتی → آماده‌سازی بدنه شامل → استخراج اولیه بیان محلول بیرون‌سلولی: جمع‌آوری سوپرنات کشت → تمرکز و تعویض بافر → استخراج اولیه تحلیل کیفیت استخراج اولیه به عنوان نمونه → تحلیل پروتئین هدف با SDS PAGE یا بلات غربی (WB) |
| کنترل کیفیت پلاسمیدها |
پیش‌آماده‌سازی و تحلیل کیفیت استخراج پلاسمید → تحلیل DNA با الکتروفورز ژل آگاروز |
مطالعه موردی
ما توسط مشتری خود استخدام شده‌ایم تا عملکرد هورمون پلیپپتید هدف را از 8 گرم/لیتر به 10 گرم/لیتر افزایش دهیم.
بر اساس طراحی فاکتوریل کامل و طراحی سطح پاسخ در ابزارهای DoE، ما به سرعت شناختیم و پارامترهای کلیدی تخمیر را بهینه کردیم. تحت فرآیند تخمیر چگالی سلول بالا بهینه‌سازی‌شده، سطح بیان به 10 گرم بر لیتر افزایش یافت.
تجربه‌های ما
- ما روی انواع مختلف میزبان‌های میکروبی کار کرده‌ایم، مثلاً ایشریکیا کلی DH5α, TOP10, Trans10, BL21; Pichia pastoris (P. pastoris) SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink strain1/2/3/4; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) و Hansenula polymorpha (H. polymorpha) .
- ما دربارهٔ موضوعات زیر تجربه داریم ای. کلی افراز پریپلاسمی، قابل حل و بیان بدن جذب‌کننده و همچنین بیان درون یا بیرون سلولی در کوکسیده. عملکرد بدن جذب‌کننده تا 10 گرم/لیتر می‌رسد، در حالی که عملکرد پروتئین قابل حل بین 0.5 تا 15 گرم/لیتر است.
- ما در توسعه و تولید مولکول‌های بزرگ مختلف شامل واکسن‌های زیرواحد بازتولیدی، ذرات شبیه ویروس (VLPs)، هورمون‌ها (اینسولین، GLP-1، هورمون رشد)، سیتوکاین‌ها (انترلوکین-2/IL-2، IL-15، IL-21)، فاکتورهای رشد (EGF، FGF، NGF)، نانوантی بادی‌ها/ آنتی بادی‌های تک دامنه (sdAbs)، انزیم‌ها، و غیره مشغول بوده‌ایم.
- تجهیزات
سیستم فرMENTاسیون 7لیتر*16
آنالایزر Cedex Bio، آنالایزر بیوپروسس
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
FA
AF
MS
BE
MK
UR
BN
