L'importance du développement du procédé amont
Le procédé amont (USP), également appelé procédé de fermentation, est l'une des premières phases du bioprocédé amont. Le procédé de fermentation microbienne est crucial pour la culture cellulaire à haute densité et l'expression de gènes exogènes, ce qui affecte directement le rendement et le coût des produits biologiques.
Dans les premiers stades du développement des produits biologiques (préclinique ou phase 1/2), l'accent est mis sur le développement de procédés sans composants animaux, évolutifs, avec un rendement intermédiaire et répondant à tous les critères de qualité du produit.
Lors des dernières étapes (phase 3 ou commerciale), nous nous concentrerons sur le rendement, la robustesse, la scalabilité et la reproductibilité, en générant un processus coûteux efficace. Les activités qui abordent ces problèmes sont la caractérisation du processus et les études de validation du processus. Pendant ce temps, les outils qualité par conception (QbD) et conception d'expériences (DoE) sont généralement appliqués.
Mots-clés : développement, optimisation et validation du processus, processus de fermentation, fermentation de cellules microbienne, fermentation bactérienne, fermentation levurienne, fermentation à haute densité, fermentation de souches modifiées
Application : industrie biopharmaceutique, médecine humaine, médecine vétérinaire, vaccin, produits biologiques de grande taille recombinants, produits biologiques recombinants, réactif biologique
Solutions USP de Yaohai Bio-Pharma
Grâce à plus de 10 ans d'expérience en fermentation microbienne, Yaohai Bio-Pharma possède l'expertise nécessaire pour aider à résoudre les défis liés au processus de fermentation. Nous pouvons rapidement établir des stratégies de fermentation à haute densité pour Escherichia coli (E. coli) sécrétion périplosmique, expression soluble intracellulaire ou sous forme de corps d'inclusion, et expression extracellulaire ou intracellulaire chez les levures.
Nos services généraux de développement de fermentation disponibles incluent :
- Conception du procédé de fermentation réalisée à petite échelle de 7L en mode par lots alimentés
- Validation du procédé en trois lots dans des fermentateurs de 7L
- Étapes intermédiaires d'augmentation d'échelle jusqu'à 30L/70L
Nous pouvons effectuer une optimisation multiparamètres flexible pour atteindre le rendement ou la proportion souhaitée, en utilisant la méthode One-Time-A-Factor (OTAF) ou Design-of-experiments (DoE).
Les paramètres clés de fermentation sont listés ci-dessous :
Compositions des milieux de fermentation sans produits d'origine animale
Sans antibiotiques ou non, volume de l'inoculum
Température de croissance, pH, Niveau d'oxygène dissous (DO)
Mode d'alimentation (par exemple, alimentation par lots)
Concentration de l'inducteur (par exemple, IPTG, méthanol), Point d'induction (poids humide des cellules/OD600),
Température d'induction, Temps d'induction
etc.
Détails du service
| Services |
Flux de processus |
| Cultivation en flacon à secouement (500 mL) |
Préparation des milieux sans produits d'origine animale → Cultivation de la graine microbienne → Cultivation dans le shaker → Induction → Récolte |
| Cultivation en fermenteur (7 L) |
Préparation des milieux sans produits d'origine animale → Cultivation de la graine microbienne → Fermentation à haute densité cellulaire dans un bioréacteur de 7L → Induction → Récolte |
| Contrôle qualité des protéines/peptides |
Prétraitement Expression soluble intracellulaire : Récolte et ré suspension des cellules microbienne → Broyage ultrasonique → Élimination des débris cellulaires → Extrait brut Expression en corps inclusifs : Récolte et ré suspension des cellules microbiennes → Broyage ultrasonique → Préparation des corps inclusifs → Extrait brut Expression extracellulaire soluble : Collecte du surnageant de culture → Concentration et échange de tampon → Extrait brut Analyse de qualité Extrait brut comme échantillon → Analyse de la protéine cible par SDS PAGE ou Western blotting (WB) |
| Contrôle de la qualité des plasmides |
Prétraitement et analyse de qualité Extraction de plasmide → Analyse de l'ADN par électrophorèse sur gel d'agarose |
Étude de cas
Nous sommes mandatés par notre client pour augmenter le rendement du peptide hormonal cible de 8 g/L à 10 g/L.
Sur la base du Conception Factorielle Complète et de la Conception des Surfaces de Réponse dans les outils DoE, nous avons rapidement identifié et optimisé les paramètres clés de fermentation. Sous le processus de fermentation à haute densité cellulaire optimisé, le niveau d'expression est passé à 10 g/L.
Nos expériences
- Nous avons travaillé sur différents types d'hôtes microbiens, par exemple, E.Coli DH5α, TOP10, Trans10, BL21; Pichia pastoris (P. pastoris) SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink strain1/2/3/4; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) et Hansenula polymorpha (H. polymorpha) .
- Nous sommes expérimentés en E. coli sécrétion périmembranaire, expression soluble et en corps inclusifs, ainsi qu'en expression intracellulaire ou extracellulaire chez les levures. Le rendement en corps inclusifs peut atteindre jusqu'à 10 g/L, tandis que le rendement en protéines solubles varie entre 0,5 et 15 g/L.
- Nous avons été impliqués dans le développement et la fabrication de diverses grandes molécules, y compris des vaccins à sous-unités recombinants, des particules virales similaires (VLPs), des hormones (insuline, GLP-1, hormone de croissance), des cytokines (Interleukine-2/IL-2, IL-15, IL-21), des facteurs de croissance (EGF, FGF, NGF), des nanocorps/anticorps à domaine unique (sdAbs), des enzymes, etc.
- Équipement
système de fermentation 7L*16
Analyseur Cedex Bio, analyseur de bioprocédés
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