Kaedah untuk Meningkatkan Hasil pDNA

Pengeluaran DNA plasmid (pDNA) bergantung pada penggabungan semula genetik, yang melibatkan penyambungan gen sasaran dan unsur-unsur lain untuk membentuk struktur bulat tertutup secara kovalen. Penapaian ketumpatan sel tinggi bagi Escherichia coli dan penulenan adalah cara utama untuk menghasilkan pDNA.

Perkembangan terapi sel dan gen (CGT) dan mRNA telah membawa lebih banyak kemungkinan untuk mencegah penyakit wabak dan merawat penyakit jarang berlaku. Pengeluaran industri CGT dan mRNA memerlukan pDNA berkualiti tinggi. Oleh itu, penapaian optimum bagi E. coli dan hasil pDNA yang tinggi adalah penting untuk keberkesanan kos vaksin/ubat CGT dan mRNA.

1. Peningkatan permintaan untuk pDNA

Menurut Laporan Pasaran Pengilangan DNA Plasmid AS, pasaran CGT dijangka berkembang daripada USD 7.2 bilion pada 2023 kepada USD 23.3 bilion pada 2028. Selain itu, terapi gen akan menjadi hala tuju dominan CGT. Peningkatan bilangan terapi CGT sedang diluluskan untuk pelancaran pasaran, dan lebih banyak saluran paip memasuki fasa klinikal. Akibatnya, permintaan untuk pDNA meningkat.

Selain terapi CGT, pDNA ialah bahan mentah penting untuk penghasilan vaksin mRNA. Dengan inovasi berterusan teknologi mRNA dalam bidang vaksin penyakit berjangkit, vaksin kanser, dan rawatan penyakit jarang berlaku, permintaan untuk pDNA juga akan berkembang pesat.

2. Kaedah untuk meningkatkan hasil pDNA

Dengan peningkatan permintaan untuk DNA plasmid, tumpuan pembangunan teknologi semasa adalah pada mengoptimumkan strategi penapaian untuk meningkatkan hasil pDNA. Syarat utama untuk pembangunan proses huluan termasuk komponen medium kultur, suhu, pH, oksigen terlarut (DO), kadar pengeluaran khusus dan strategi kumpulan makan.

Media budaya: Medium kultur untuk penapaian E. coli yang digunakan dalam penghasilan plasmid biasanya merupakan medium separa sintetik. Ia terdiri daripada sumber karbon, sumber nitrogen, garam tak organik dan unsur surih. Antaranya, jenis sumber karbon dan nitrogen adalah penting untuk pertumbuhan E. coli dan pengumpulan produk. Sumber karbon yang biasa digunakan ialah glukosa dan gliserol, dan sumber nitrogen termasuk sumber nitrogen organik dan bukan organik. Selain itu, nisbah karbon kepada nitrogen (C/N) yang terlalu tinggi boleh melambatkan pertumbuhan terikan bakteria, manakala nisbah C/N yang terlalu rendah boleh menggalakkan pertumbuhan pesat tetapi mengehadkan pengumpulan produk.

suhu: Suhu optimum untuk pertumbuhan E. coli ialah 37°C. Walau bagaimanapun, suhu yang lebih rendah (30-37°C) boleh digunakan dalam penapaian kelompok untuk mengurangkan kadar pengeluaran spesifik maksimum, sekali gus meningkatkan replikasi plasmid. Untuk plasmid sensitif haba, meningkatkan suhu kepada 42°C boleh mendorong penggandaan nombor salinan plasmid.

pH: pH optimum untuk pertumbuhan E. coli ialah 7±0.2. pH sup penapaian biasanya dikekalkan melalui pam asid-bes.

DO: Julat kepekatan oksigen terlarut kritikal untuk E. coli ialah 20%-30%. Oksigen terlarut yang tidak mencukupi boleh menyebabkan pengeluaran asid asetik yang berlebihan, menjejaskan pertumbuhan bakteria dan juga menyebabkan autolisis bakteria. Oksigen terlarut yang berlebihan boleh menyebabkan keracunan oksigen. Faktor yang mempengaruhi oksigen terlarut termasuk kelajuan pengadukan, kadar pengudaraan, dsb.

Strategi kelompok Fed: Penapaian kelompok makan sering dipilih untuk pengeluaran plasmid. Pertama, ia adalah kondusif untuk mencapai penapaian ketumpatan sel yang tinggi E coli, menghasilkan lebih banyak biojisim, yang berfungsi sebagai asas untuk hasil yang tinggi. Kedua, pertumbuhan Escherichia coli yang terlalu cepat menjejaskan kestabilan plasmid. Penambahan nutrien terhad menggunakan kumpulan makan boleh mengawal kadar pertumbuhan secara rasional E. coli, dengan itu meningkatkan hasil plasmid. Strategi kawalan DO-stat biasanya digunakan untuk mengawal selia kumpulan makan semasa penapaian plasmid. Terdapat juga penyelidikan yang menunjukkan kebolehlaksanaan strategi pH-stat.

3. Perkhidmatan yang disediakan oleh Yaohai Bio-Pharma

Yaohai Bio-Pharma telah membangunkan platform matang untuk pengeluaran plasmid. Di samping itu, Yaohai Bio-Pharma mengoptimumkan medium budaya asas, medium makanan dan strategi kawalan penapaian. Dalam kitaran penanaman selama 30 jam, hasil plasmid melebihi 1g/L.

Selain itu, Yaohai Bio-Pharma mampu menyediakan penyelesaian pengoptimuman proses berdasarkan kaedah faktor tunggal atau Reka Bentuk Eksperimen (DoE) untuk plasmid dan bakteria perumah yang berbeza. Yaohai Bio-Pharma bertujuan untuk memenuhi keperluan pelanggan untuk hasil dan kualiti plasmid yang tinggi.

Yaohai Bio-Pharma juga sedang giat mencari rakan kongsi global institusi atau individu dan menawarkan pampasan paling kompetitif dalam industri. Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan, sila hubungi: [email protected]