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상류 공정 개발

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상류 공정 개발

상류 공정 개발의 중요성

상류 공정 (USP)은 발효 공정으로도 알려져 있으며, 상류 생물공학의 초기 단계 중 하나입니다. 미생물 발효 공정은 고밀도 세포 배양과 외인성 유전자 발현에 있어 중요한 역할을 하며, 이는 직접적으로 생물의약품의 수율과 비용에 영향을 미칩니다.

생물의약품 개발의 초기 단계 (사전임상 또는 1/2상)에서는 중간 수준의 수율을 가지면서 동물 성분이 없는 확장 가능한 공정을 개발하는 것이 초점입니다. 또한 모든 제품 품질 기준을 충족해야 합니다.

후기 단계 (3상 또는 상업화)에서는 수율, 견고성, 확장 가능성 및 재현성을 중심으로 비용 효율적인 공정을 생성합니다. 이러한 문제를 해결하기 위한 활동으로 공정 특성 분석 및 공정 검증 연구가 수행됩니다. 동시에 설계된 품질(QbD) 및 실험 계획법(DoE) 도구가 일반적으로 적용됩니다.

키워드: 공정 개발, 최적화 및 검증, 발효 과정, 미생물 세포 발효, 박테리아 발효, 효모 발효, 고밀도 발효, 엔지니어링된 균주 발효

응용 분야: 바이오제약 산업, 인체 의약품, 동물 의약품, 백신, 재조합 대분자 생물학적 제제, 재조합 생물학적 물질, 생물학적 시약

Yaohai Bio-Pharma의 USP 솔루션

10년 이상의 미생물 발효 경험을 바탕으로, Yaohai Bio-Pharma는 발효 공정의 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있는 전문 지식을 보유하고 있습니다. 우리는 신속하게 고밀도 발효 전략을 수립할 수 있습니다. 대장균(E. coli) 외막 분비, 세포 내 용해성 또는 포함체 표현, 효모의 세포 외 또는 세포 내 표현에 대해 말입니다.

우리가 제공하는 일반적인 발효 개발 서비스에는 다음이 포함됩니다:
  • 7L 규모에서 배치별 모드로 수행되는 발효 공정 설계
  • 7L 발효조에서 세 번의 배치 공정 검증
  • 30L/70L로 중간 공정 확대
원하는 수율이나 비율을 충족하기 위해 One-Time-A-Factor (OTAF) 또는 Design-of-experiments (DoE)를 사용하여 다수의 매개변수 최적화를 유연하게 수행할 수 있습니다.

주요 발효 매개변수는 다음과 같습니다:

동물성 성분이 없는 발효 배지 조성

항생제 포함 여부, 접종량

성장 온도, pH, 용존 산소(DO) 레벨

급여 모드(예: 연속 급여 배양)

유도 물질의 농도(예: IPTG, 메탄올), 유도 시점(세포 습중량/OD600)

유도 온도, 유도 시간

기타

서비스 상세
서비스 프로세스 흐름
シェ이크 플라스크(500 mL)에서의 배양 동물성 원료 없는 배지 준비 → 미생물 시드 배양 → 쉐이커에서의 배양 → 유도 → 수확
발효기(7 L)에서의 배양 동물성 원료 없는 배지 준비 → 미생물 시드 배양 → 7L 바이오리액터에서의 고밀도 세포 발효 → 유도 → 수확
단백질/펩타이드의 품질 관리 세포 내 용해성 발현 사전 처리: 미생물 세포 수확 및 재현탁 → 초음파 분쇄 → 세포 잔여물 제거 → 조서 추출물 인클루전 바디 발현: 미생물 세포 수확 및 재현탁 → 초음파 분쇄 → 인클루전 바디 준비 → 조서 추출물 세포 외 용해성 발현: 배양 상청액 수집 → 농축 및 버퍼 교환 → 조서 추출물 품질 분석 조서 추출물을 샘플로 한 대상 단백질 분석 (SDS-PAGE 또는 웨스턴 블로팅(WB))
플라스미드의 품질 관리 사전 처리 및 품질 분석 플라스미드 추출 → 아가로스 겔 전기영동에 의한 DNA 분석
사례 연구

우리는 고객으로부터 대상 폴리펩타이드 호르몬의 수율을 8 g/L에서 10 g/L로 증가시키도록 위탁받았습니다.

DoE 도구의 전체 요인 설계(Full Factorial Design) 및 반응 표면 설계(Response Surface Design)를 기반으로, 우리는 주요 발효 매개변수를 신속히 인식하고 최적화했습니다. 최적화된 고세포 밀도 발효 공정 하에서 표현 수준은 10 g/L로 증가했습니다.

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우리의 경험
  • 우리는 다양한 종류의 미생물 숙주를 다루었습니다, 예를 들어: E.coli DH5α, TOP10, Trans10, BL21; Pichia pastoris (P. pastoris)에서 생산되었습니다. SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink strain1/2/3/4; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) 글로벌 시장에 Hansenula polymorpha (H. polymorpha) .
  • 우리는 경험을 쌓았습니다 대장균 주변질 발현, 용해성 및 인클루전 바디 발현뿐만 아니라 효모의 세포 내 또는 세포 외 발현에서도 경험이 있습니다. 인클루전 바디의 수율은 최대 10g/L이며, 용해성 단백질의 수율은 0.5에서 15g/L 사이입니다.
  • 우리는 재조합 서브유닛 백신, 바이러스 유사 입자(VLP), 호르몬(인슐린, GLP-1, 성장 호르몬), 사이토카인(인터류킨-2/IL-2, IL-15, IL-21), 성장 인자(EGF, FGF, NGF), 나노항체/단일 영역 항체(sdAbs), 효소 등 다양한 대분자를 개발하고 제조하는 데 참여했습니다.
  • 장비

7L*16 발효 시스템

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Cedex Bio 분석기, Bioprocess 분석기

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