Mengoptimalkan Integritas Seluler E. coli untuk Produksi Biofarmasi

Dalam bidang biofarmasi, Escherichia coli (E. coli) memainkan peran penting sebagai inang untuk ekspresi protein rekombinan. Integritas seluler E. coli sangat penting untuk hasil, kualitas, dan biaya produksi protein. Integritas ini terutama melibatkan struktur dan fungsi membran dalam (IM) dan membran luar (OM).

Yaohai Bio-Pharma telah berkecimpung selama 15 tahun dalam fermentasi E. coli dan ekspresi protein rekombinan. Kami menggunakan berbagai strategi untuk menjaga integritas seluler E. coli tetap tinggi, hasil plasmid melebihi 1g/L dalam siklus kultivasi selama 30 jam. Dengan memanfaatkan pengalaman luas dalam ekspresi mikroba, Yaohai Bio-Pharma telah merangkum beberapa strategi efektif untuk memantau dan meningkatkan Integritas seluler E. coli selama produksi biofarmasi.

Teknik Pemantauan Integritas Seluler E. coli

Flow Cytometry: Menggunakan pewarna fluoresens untuk membedakan keadaan sel, seperti propidium iodida untuk mendeteksi viabilitas sel dan SYTO9 untuk menilai permeabilitas OM. Namun, diperlukan biaya pewarnaan yang tinggi dan operasi yang rumit.

Metode Kolorimetri: Mencerminkan lisis sel dengan mendeteksi kandungan DNA, aktivitas enzim, dll., dalam cairan supernatan, seperti menggunakan kit reagen PicoGreen dan uji aktivitas alkali fosfatase. Namun, metode ini rumit dan memerlukan reagen yang mahal.

Kromatografi Cair Berkinerja Tinggi: Digunakan untuk deteksi offline konsentrasi produk ekstraseluler guna menilai kebocoran OM. Namun, otomatisasinya rumit dan waktu analisisnya lama.

Teknik Spektroskopi Getaran: Seperti spektroskopi inframerah dekat dan inframerah menengah, yang memiliki aplikasi potensial tetapi memerlukan penanganan gangguan spektral dan tantangan analisis data.

Spektroskopi Dielektrik: Menilai integritas membran dengan mengukur impedansi suspensi sel, yang memungkinkan pemantauan daring secara langsung. Namun, alat ini rentan terhadap gangguan dan kalibrasinya sulit.

Biosensor: Dapat mendeteksi senyawa yang bocor dari dalam sel atau periplasma, tetapi menghadapi masalah seperti kesulitan regenerasi sensor.

Pengukuran Viskositas dan Kepadatan: Biaya rendah dan cepat dalam analisis, tetapi kurang selektivitas dan memerlukan pertimbangan data multi-batch untuk penilaian.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Integritas Seluler

Rekayasa Strain: Mengubah integritas OM melalui rekayasa genetika, seperti mutasi gen lipoprotein, tetapi dapat memengaruhi pertumbuhan strain.

Stres yang Diinduksi: Ekspresi berlebihan protein rekombinan menyebabkan beban metabolik, yang memengaruhi fisiologi seluler. Oleh karena itu, diperlukan pengaturan tingkat ekspresi yang wajar.

Laju Pemberian Substrat: Laju pemberian yang terlalu tinggi maupun terlalu rendah akan memengaruhi lisis sel dan integritas OM.

Suhu dan Aerasi: Suhu tinggi dan ketersediaan oksigen rendah masing-masing meningkatkan stres ekspresi dan kebocoran OM, tetapi efek spesifiknya bervariasi.

Osmotik: Digunakan untuk melepaskan protein periplasma tetapi merusak viabilitas sel, sehingga membatasi penerapannya.

Kesimpulan Penelitian di masa mendatang perlu menyelidiki lebih dalam mekanisme dan kondisi perbaikan membran untuk mengendalikan integritas membran sel secara tepat. Mengoptimalkan metode pemantauan dan menganalisis faktor-faktor yang memengaruhi diharapkan dapat meningkatkan kualitas produk, sehingga mendorong pengembangan industri biofarmasi.

Kami juga secara aktif mencari mitra global institusional atau individu. Kami menawarkan kompensasi paling kompetitif di industri ini. Jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami di [email protected]