アップストリームプロセス開発の意義
アップストリームプロセス（USP）は、別名発酵プロセスと呼ばれ、アッパーバイオプロセッシングの初期段階の一つです。微生物発酵プロセスは、高密度細胞培養や外因性遺伝子の発現に重要であり、バイオ医薬品の収率とコストに直接影響します。
バイオ医薬品開発の初期段階（プレ臨床または第1/2相）では、中間収率でスケーラブルな動物由来成分不使用プロセスを開発し、すべての製品品質基準を満たすことに重点が置かれます。
後期段階（第3相または商業段階）では、収率、堅牢性、スケーラビリティ、再現性に焦点を当て、コスト効率の高いプロセスを生成します。これらの課題に対処する活動として、プロセス特性評価とプロセス検証研究が行われます。同時に、設計による品質（QbD）および実験計画法（DoE）ツールが一般的に適用されます。
キーワード: プロセス開発、最適化および検証、発酵プロセス、微生物細胞発酵、細菌発酵、酵母発酵、高密度発酵、遺伝子組み換え株発酵
適用分野: 生物製薬産業、人用医薬品、動物用医薬品、ワクチン、再構成された大分子バイオ医薬品、再構成バイオ医薬品、生物試薬
Yaohai Bio-PharmaのUSPソリューション
10年以上にわたる微生物発酵の経験を活かし、Yaohai Bio-Pharmaは発酵プロセスの課題解決を支援する専門知識を持っています。私たちは迅速に高密度発酵戦略を確立することができます。 エシュペリア・コリ（E. coli） ペリプラズム分泌、細胞内可溶性または包含体表現、および酵母の細胞外または細胞内表現に対応します。
私たちが提供可能な一般的な発酵開発サービスには以下が含まれます:
- 7L規模での連続添加方式による発酵プロセス設計
- 7L発酵槽での三バッチプロセス検証
- 30L/70Lへの中間プロセスの規模拡大
One-Time-A-Factor (OTAF)やDesign-of-experiments (DoE)を使用して、望ましい収量や比率を満たすために多パラメータ最適化を柔軟に実施できます。
主要な発酵パラメータは以下の通りです：
動物由来成分不使用の発酵培地組成
抗生物質フリー与否、接種体積
成長温度、pH、溶解酸素（DO）レベル
給与モード（例：連続攪拌槽式）
誘導剤の濃度（例：IPTG、メタノール）、誘導タイミング（細胞湿重量/OD600）
誘導温度、誘導時間
その他。
サービス詳細
| サービス一覧 |
プロセスフロー |
| シェイクフラスコ（500 mL）での培養 |
動物由来成分のない培地の準備 → 微生物種子の培養 → シェーカーでの培養 → 引き起こし → 回収 |
| 発酵槽（7 L）での培養 |
動物由来成分のない培地の準備 → 微生物種子の培養 → 7Lバイオリアクターでの高密度セル発酵 → 引き起こし → 回収 |
| タンパク質／ペプチドの品質管理 |
前処理 細胞内可溶性表現: 微生物細胞の回収と再懸濁 → 超音波破砕 → 細胞残渣除去 → 粗抽出液 包含体表現: 微生物細胞の回収と再懸濁 → 超音波破砕 → 包含体準備 → 粗抽出液 細胞外可溶性表現: 培養上清の収集 → コンセントレーションとバッファー交換 → 粗抽出液 品質分析 粗抽出液をサンプルとして → SDS-PAGEまたはウェスタンブロット（WB）による標的タンパク質分析 |
| プラスミドの品質管理 |
前処理および品質分析 プラスミド抽出 → アガロースゲル電気泳動によるDNA分析 |
ケーススタディ
私たちは顧客から依頼を受け、標的ポリペプチドホルモンの収量を8 g/Lから10 g/Lに増やしました。
DoEツール内のフルファクタリアルデザインと応答面法に基づき、私たちは迅速に重要な発酵パラメータを認識し、最適化しました。最適化された高細胞密度発酵プロセスにおいて、発現レベルは10 g/Lに増加しました。
私たちの経験
- 我々は様々な種類の微生物ホストで作業してきました。例えば、 E.coli DH5α, TOP10, Trans10, BL21; Pichia pastoris (P. pastoris) SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink ストRAIN1/2/3/4; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) 強力に ハンセンウラ・ポリモルファ (H. polymorpha) .
- 私たちは経験豊富です E. coli ペリプラズム分泌、可溶性およびインクルージョンボディー発現、そして酵母の細胞内または細胞外発現についても同様です。インクルージョンボディーの収量は最大10g/Lに達し、可溶性タンパク質の収量は0.5〜15g/Lの範囲です。
- 私たちは再構成サブユニットワクチン、ウイルス様粒子（VLPs）、ホルモン（インスリン、GLP-1、成長ホルモン）、サイトカイン（インターロイキン-2/IL-2、IL-15、IL-21）、成長因子（EGF、FGF、NGF）、ナノボディー/単一ドメイン抗体（sdAbs）、酵素など、さまざまな大型分子の開発と製造に携わってきました。
- 設備
7L*16 発酵システム
Cedex Bio アナライザー、バイオプロセスアナライザー
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