اهمیت توسعه فرآیند بالادستی
فرآیند بالادستی (USP) که به نام فرآیند تخمیر نیز شناخته می شود، یکی از مراحل اولیه پردازش زیستی بالادست است. فرآیند تخمیر میکروبی برای کشت سلولی با چگالی بالا و بیان ژن اگزوژن بسیار مهم است، که مستقیماً بر عملکرد و هزینه بیولوژیک تأثیر می گذارد.
در مراحل اولیه توسعه بیولوژیک (پیش بالینی یا فاز 1/2)، تمرکز بر توسعه فرآیندهای بدون حیوانات مقیاس پذیر با بازده متوسط و رعایت تمام استانداردهای کیفیت محصول است.
در حالی که در مراحل پایانی (فاز 3 یا تجاری)، ما بر بازده، استحکام، مقیاس پذیری و تکرارپذیری تمرکز خواهیم کرد و فرآیندی مقرون به صرفه ایجاد می کنیم. فعالیت هایی که به این مسائل می پردازند، توصیف فرآیند و مطالعات اعتبار سنجی فرآیند هستند. در همین حال، کیفیت بر اساس طراحی (QbD) و طراحی آزمایش‌ها (DoE) ابزار معمولاً اعمال می‌شوند.
کلمات کلیدی: توسعه فرآیند، بهینه سازی، و اعتبار سنجی، فرآیند تخمیر، تخمیر سلول های میکروبی، تخمیر باکتری ها، تخمیر مخمر، تخمیر با چگالی بالا، تخمیر سویه های مهندسی شده
کاربرد: صنعت بیوداروسازی، پزشکی انسانی، پزشکی حیوانی، واکسن، بیولوژیک مولکول بزرگ نوترکیب، بیولوژیک نوترکیب، معرف بیولوژیکی
راه حل های USP Yaohai Bio-Pharma
با بهره مندی از بیش از 10 سال تجربه تخمیر میکروبی، Yaohai Bio-Pharma دارای تخصص برای کمک به حل چالش های فرآیند تخمیر است. ما می توانیم به سرعت استراتژی های تخمیر با چگالی بالا را برای اشریشیا کلی (E. coli) ترشح پری پلاسمیک، بیان بدن محلول یا داخل سلولی، و بیان خارج سلولی یا درون سلولی مخمر.
خدمات توسعه تخمیر عمومی موجود ما عبارتند از:
- طراحی فرآیند تخمیر در مقیاس کوچک 7 لیتر در حالت تغذیه دسته ای انجام شد
- اعتبار سنجی فرآیند سه دسته ای در تخمیرهای 7 لیتری
- مقیاس فرآیند متوسط تا 30L/70L
ما می‌توانیم به‌طور انعطاف‌پذیر بهینه‌سازی چند پارامتری را برای رسیدن به بازده یا نسبت مورد نظر، با استفاده از یک‌بار مصرف (OTAF) یا طراحی آزمایش‌ها (DoE) انجام دهیم.
پارامترهای اصلی تخمیر به شرح زیر است:
ترکیبات محیطی تخمیر بدون حیوانات
بدون آنتی بیوتیک یا نه، حجم تلقیح
دمای رشد، pH، سطح اکسیژن محلول (DO).
حالت تغذیه (به عنوان مثال، تغذیه دسته ای)
غلظت القا کننده (به عنوان مثال، IPTG، متانول)، نقطه القاء (وزن مرطوب سلول/OD600)،
دمای القایی، زمان القاء
و غیره.
جزئیات خدمات
| خدمات ما |
جریان فرآیند |
| کشت در شیک فلاسک (500 میلی لیتر) |
آماده سازی محیط کشت بدون حیوانات → کشت بذر میکروبی → کشت در شیکر → القاء → برداشت |
| کشت در تخمیر (7 لیتر) |
آماده سازی محیط کشت بدون حیوان ← کشت بذر میکروبی ← تخمیر سلولی با چگالی بالا در بیوراکتور 7 لیتری ← القایی → برداشت |
| کنترل کیفیت پروتئین ها/پپتیدها |
پیش تیمار بیان محلول داخل سلولی: برداشت سلول های میکروبی و سوسپانسیون مجدد ← خرد کردن اولتراسونیک ← حذف بقایای سلولی ← عصاره خام بیان بدن: برداشت سلول های میکروبی و سوسپانسیون مجدد ← خرد کردن اولتراسونیک ← آماده سازی بدن گنجاندن ← بیان عصاره خام ← جمع آوری محلول و محلول خارج سلولی خارج سلولی تبادل ← تجزیه و تحلیل کیفیت عصاره خام عصاره خام به عنوان نمونه ← آنالیز پروتئین هدف توسط SDS PAGE یا وسترن بلات (WB) |
| کنترل کیفیت پلاسمیدها |
پیش تیمار و تجزیه و تحلیل کیفیت استخراج پلاسمید → تجزیه و تحلیل DNA با الکتروفورز ژل آگارز |
بررسی موردی
ما توسط مشتری خود مأموریم تا بازده هورمون پلی پپتیدی هدف را از 8 گرم در لیتر به 10 گرم در لیتر افزایش دهیم.
بر اساس طراحی کامل فاکتوریل و طراحی سطح پاسخ در ابزارهای DoE، ما به سرعت پارامترهای تخمیر کلیدی را شناسایی و بهینه کردیم. تحت فرآیند تخمیر با تراکم سلولی بالا بهینه شده، سطح بیان به 10 گرم در لیتر افزایش یافت.
تجربیات ما
- ما روی انواع مختلفی از میزبان های میکروبی کار کرده ایم، به عنوان مثال، E.coli DH5α، TOP10، Trans10، BL21; Pichia pastoris (P. pastoris) SMD1168H، X-33، GS115، سویه PichiaPink1/2/3/4; ساکارومایسس سرویزیه (S. cerevisiae) و Hansenula polymorpha (H. polymorpha).
- ما با تجربه هستیم باکتری E. coli ترشح پری پلاسمیک، بیان بدن محلول و گنجانده شده، و همچنین بیان داخل سلولی یا خارج سلولی مخمر. بازده بدنه تا 10 گرم در لیتر است، در حالی که بازده پروتئین محلول از 0.5 تا 15 گرم در لیتر متغیر است.
- ما در توسعه و ساخت مولکول‌های بزرگ مختلف، از جمله واکسن‌های زیر واحد نوترکیب، ذرات ویروس مانند (VLPs)، هورمون‌ها (انسولین، GLP-1، هورمون رشد)، سیتوکین‌ها (Interleukin-2/IL-2، IL) مشارکت داشته‌ایم. -15، IL-21)، فاکتورهای رشد (EGF، FGF، NGF)، نانوبادی ها/ آنتی بادی های تک دامنه (sdAbs)، آنزیم ها و غیره.
- تجهیزات
سیستم تخمیر 7L*16
Cedex Bio Analyzer، تجزیه و تحلیل Bioprocess
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
نه
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
