Optimalisatie van E. coli celintegriteit voor biopharmaceutische productie

In het veld van biofarmaceutica speelt Escherichia coli (E. coli) een cruciale rol als gastheer voor de expressie van recombinante eiwitten. De celintegriteit van E. coli is essentieel voor de opbrengst, kwaliteit en productiekosten van eiwitten. Deze integriteit omvat voornamelijk de structuur en functie van het binnenste membraan (IM) en het buitenste membraan (OM).

Yaohai Bio-Pharma heeft 15 jaar ervaring in E. coli-fermentatie en de expressie van recombinant eiwit. We gebruiken verschillende strategieën om een hoge celintegriteit van E. coli te behouden, waardoor de plasmidopbrengst meer dan 1g/L bedraagt binnen een cultuurl cyclus van 30 uur. Door gebruik te maken van uitgebreide ervaring in microbiële expressie heeft Yaohai Bio-Pharma verschillende effectieve strategieën samengevat om de celintegriteit van E. coli tijdens de biofarmaceutische productie te bewaken en te verbeteren.

Technieken voor het bewaken van de celintegriteit van E. coli

Flowcytometrie: Maakt gebruik van fluorescerende kleurstoffen om celstoestanden te differentiëren, zoals propidium iodide voor het detecteren van celviabiliteit en SYTO9 voor het beoordelen van de OM-permeabiliteit. Het vereist echter hoge kosten voor kleurstoffen en complexe operaties.

Kleurmetrische methoden: Spiegelen cellyse weer door DNA-inhoud of enzymactiviteiten in de supranatant te detecteren, zoals met het PicoGreen reagentiekit en alkalische fosfatase-activiteitstests. Deze methoden zijn echter omvangrijk en vereisen duurzame reagentia.

Hoge-prestatie vloeistofchromatografie: Wordt gebruikt voor offline-detectie van extracelulaire productconcentraties om OM-lekken te beoordelen. Toch is automatisering complex en is de analysetijd lang.

Trillingspectroscopietechnieken: Zoals nabije infrarood- en middelgolf infraroodspectroscopie, die potentiële toepassingen hebben, maar waarbij spectrale interferentie en data-analyseuitdagingen moeten worden overwonnen.

Dielectrische spectroscopie: Evalueert de membraanintegriteit door de impedantie van celoplossingen te meten, wat real-time online monitoring mogelijk maakt. Het is echter gevoelig voor storingen en kalibratie is moeilijk.

Biosensoren: Kunnen stoffen detecteren die uit cellen of het periplasma zijn gelekt, maar hebben problemen zoals moeilijkheden bij sensoregeneratie.

Viscositeits- en dichtheidsmetingen: Laag in kosten en snel in analyse, maar ontbreken selectiviteit en vereisen de overweging van meercellige batchgegevens voor oordeel.

Factoren die invloed hebben op celintegriteit

Strain engineering: Wijzigt de integriteit van de buitenste membran door genetische modificatie, zoals mutaties in lipoproteïnegenen, maar kan de groei van de strengen beïnvloeden.

Gekweekte stress: Overexpressie van recombinante eiwitten leidt tot een metabole last, wat de celphysiologie beïnvloedt. Daarom is een redelijke regulering van expressieniveaus noodzakelijk.

Voedingsstoffen toevoerfrequentie: Zowel een te hoge als te lage frequentie beïnvloedt cellyse en de integriteit van de buitenste membran.

Temperatuur en aeratie: Hoge temperaturen en lage zuurstofbeschikbaarheid verhogen respectievelijk expressiestress en OM-lekken, maar de specifieke effecten variëren.

Osmotica: Worden gebruikt om periplasmatische eiwitten vrij te laten komen, maar schaden de celviabiliteit, wat hun toepassing beperkt.

Conclusie Toekomstig onderzoek moet dieper ingaan op de mechanismen en omstandigheden van membranreparatie om de celmembranintegriteit nauwkeurig te kunnen besturen. Optimalisatie van monitoringmethoden en analyse van invloedsfactoren zullen de productkwaliteit verbeteren en daarmee de ontwikkeling van de biotechnologische industrie stimuleren.

We zoeken ook actief naar instellingen of individuen als wereldwijde partners. We bieden de meest concurrerende vergoeding in de sector. Als u vragen heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen via [email protected]