Az upstream folyamatfejlesztés jelentősége
Az upstream folyamat (USP), más néven fermentációs folyamat, az upstream biofeldolgozás egyik kezdeti fázisa. A mikrobiális fermentációs folyamat döntő fontosságú a nagy sűrűségű sejttenyészet és az exogén génexpresszió szempontjából, ami közvetlenül befolyásolja a biológiai anyagok hozamát és költségét.
A biológiai szerek fejlesztésének korai szakaszában (preklinikai vagy 1/2-es fázis) a középpontban a méretezhető állatmentes eljárások kifejlesztése áll, közepes hozammal és minden termékminőségi szabványnak megfelelve.
Míg a késői szakaszban (3. fázis vagy kereskedelmi), a hozamra, a robusztusságra, a méretezhetőségre és a reprodukálhatóságra összpontosítunk, így költséghatékony folyamatot hozunk létre. Az ezekkel a kérdésekkel foglalkozó tevékenységek a folyamatjellemző és a folyamatérvényesítési vizsgálatok. Eközben jellemzően a minőségi tervezés (QbD) és a kísérlettervezés (DoE) eszközöket alkalmazzák.
Kulcsszavak: folyamatfejlesztés, optimalizálás és validálás, fermentációs folyamat, mikrobiális sejt fermentáció, baktérium fermentáció, élesztő fermentáció, nagy sűrűségű fermentáció, mesterséges törzs fermentáció
Alkalmazás: Biogyógyszeripar, humán gyógyászat, állatgyógyászat, vakcina, rekombináns nagy molekulájú biológiai szerek, rekombináns biológiai szerek, biológiai reagens
A Yaohai Bio-Pharma USP megoldásai
A Yaohai Bio-Pharma több mint 10 éves mikrobiális fermentációs tapasztalattal rendelkezik, és rendelkezik azzal a szakértelemmel, hogy segítsen megoldani az erjesztési folyamat kihívásait. Gyorsan kialakíthatunk nagy sűrűségű fermentációs stratégiákat Escherichia coli (E. coli) periplazmatikus szekréció, intracelluláris oldható vagy zárványtest expresszió és élesztő extracelluláris vagy intracelluláris expresszió.
Elérhető általános fermentációs fejlesztési szolgáltatásaink a következők:
- A fermentációs folyamat tervezése kis léptékben, 7 literes adagolású adagolási módban történik
- Három szakaszos folyamatérvényesítés 7 literes fermentorokban
- Köztes folyamat 30L/70L-ig
Rugalmasan hajthatunk végre többparaméteres optimalizálást a kívánt hozam vagy arány eléréséhez, az egyszeri faktor (OTAF) vagy a kísérlettervezés (DoE) segítségével.
A legfontosabb fermentációs paraméterek a következők:
Állatmentes fermentációs közeg összetételek
Antibiotikum-mentes vagy sem, az oltóanyag térfogata
Növekedési hőmérséklet, pH, Oldott oxigén (DO) szint
Etetési mód (pl. adagolási mód)
Az induktor koncentrációja (pl. IPTG, metanol), Indukciós pont (cella nedves tömege/OD600),
Indukciós hőmérséklet, Indukciós idő
stb.
Szolgáltatás részletei
| Szolgáltatások |
Folyamatábra |
| Tenyésztés rázólombikban (500 ml) |
Állatmentes táptalaj előkészítése → Mikrobamag termesztése → Tenyésztés shakerben → Indukció → Betakarítás |
| Fermentálóban termesztés (7 l) |
Állatmentes táptalaj előkészítése → Mikrobamag termesztése → Nagy sűrűségű sejtfermentáció 7 literes bioreaktorban → Indukció → Betakarítás |
| A fehérjék/peptidek minőség-ellenőrzése |
Előkezelés Intracelluláris oldható expresszió: Mikrobás sejtek begyűjtése és újraszuszpendálása → Ultrahangos zúzás → Sejttörmelék eltávolítás → Nyers kivonat A zárványtest expressziója: Mikrobasejtek begyűjtése és újraszuszpendálása → Ultrahangos zúzás → zárványtest előkészítése → Nyers kivonat Extracelluláris oldható expresszió: Tenyészet felülúszó gyűjtése → Koncentráció és puffer csere → Nyerskivonat Minőségelemzés Nyerskivonat mintaként → Célfehérje-analízis SDS PAGE-val vagy Western blottal (WB) |
| A plazmidok minőségellenőrzése |
Előkezelés és minőségelemzés Plazmid extrakció → DNS analízis agaróz gél elektroforézissel |
Esettanulmány
Ügyfelünk megbízást kapott arra, hogy a megcélzott polipeptid hormon hozamot 8 g/l-ről 10 g/l-re emeljük.
A DoE eszközökben a Full Factorial Design és a Response Surface Design alapján gyorsan felismertük és optimalizáltuk a legfontosabb fermentációs paramétereket. Az optimalizált nagy sejtsűrűségű fermentációs folyamat során az expressziós szint 10 g/l-re emelkedett.
Tapasztalataink
- Különféle típusú mikrobiális gazdaszervezeteken dolgoztunk, pl. E.coli DH5α, TOP10, Trans10, BL21; Pichia pastoris (P. pastoris) SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink törzs 1/2/3/4; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) és a Hansenula polymorpha (H. polymorpha).
- Tapasztaltak vagyunk E. coli periplazmatikus szekréció, oldható és zárványtest expressziója, valamint élesztő intracelluláris vagy extracelluláris expressziója. A zárványtest hozama legfeljebb 10 g/l, míg az oldható fehérje hozama 0.5-15 g/l.
- Részt vettünk különböző nagy molekulák fejlesztésében és gyártásában, köztük rekombináns alegység vakcinák, vírusszerű részecskék (VLP-k), hormonok (inzulin, GLP-1, növekedési hormon), citokinek (Interleukin-2/IL-2, IL) -15, IL-21), növekedési faktorok (EGF, FGF, NGF), nanotestek/egydoménes antitestek (sdAb), enzimek stb.
- Felszerelés
7L*16 fermentációs rendszer
Cedex Bio Analyzer, Bioprocess analizátor
HU
EN
AR
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NEM
PL
PT
RO
RU
ES
SV
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
TH
TR
FA
AF
MS
BE
MK
UR
BN
