Optymalizacja integralności komórkowej E. coli na potrzeby produkcji biofarmaceutycznej

W dziedzinie biofarmaceutyków Escherichia coli (E. coli) odgrywa kluczową rolę jako gospodarz ekspresji białek rekombinowanych. Integralność komórkowa E. coli ma kluczowe znaczenie dla wydajności białka, jakości i kosztów produkcji. Integralność ta obejmuje przede wszystkim strukturę i funkcję błony wewnętrznej (IM) i błony zewnętrznej (OM).

Yaohai Bio-Pharma ma 15 lat doświadczenia w fermentacji E. coli i ekspresji białka rekombinowanego. Stosujemy różne strategie, aby utrzymać wysoką integralność komórkową E. coli, wydajność plazmidu przekracza 1 g/l w cyklu hodowli trwającym 30 godzin. Opierając się na bogatym doświadczeniu w ekspresji mikrobiologicznej, Yaohai Bio-Pharma podsumowało kilka skutecznych strategii monitorowania i poprawy integralności komórkowej E. coli podczas produkcji biofarmaceutycznej.

Techniki monitorowania integralności komórkowej E. coli

Cytometria przepływowa: Wykorzystuje barwniki fluorescencyjne do różnicowania stanów komórkowych, takie jak jodek propidyny do wykrywania żywotności komórek i SYTO9 do oceny przepuszczalności OM. Wymaga jednak wysokich kosztów barwienia i skomplikowanych operacji.

Metody kolorymetryczne: Odzwierciedlają lizę komórek poprzez wykrywanie zawartości DNA, aktywności enzymów itp. w supernatancie, np. za pomocą zestawu odczynników PicoGreen i testów aktywności fosfatazy alkalicznej. Metody te są jednak uciążliwe i wymagają drogich odczynników.

Wysokosprawna chromatografia cieczowa: stosowana do wykrywania offline stężeń produktów pozakomórkowych w celu oceny wycieku OM. Jednak jej automatyzacja jest złożona, a czas analizy długi.

Techniki spektroskopii wibracyjnej: takie jak spektroskopia bliskiej i średniej podczerwieni, które mają potencjalne zastosowania, ale wymagają pokonania problemów związanych z interferencją widmową i analizą danych.

Spektroskopia dielektryczna: Ocenia integralność błony poprzez pomiar impedancji zawiesin komórek, umożliwiając monitorowanie online w czasie rzeczywistym. Jest jednak podatna na zakłócenia, a kalibracja jest trudna.

Biosensory: Mogą wykrywać związki wyciekające z komórek lub peryplazmy, ale wiążą się z nimi pewne problemy, np. trudności z regeneracją czujnika.

Pomiary lepkości i gęstości: Niskie koszty i szybka analiza, lecz brak selektywności i konieczność uwzględnienia danych z wielu partii w celu dokonania oceny.

Czynniki wpływające na integralność komórkową

Inżynieria szczepów: Zmienia integralność OM poprzez inżynierię genetyczną, np. mutując gen lipoprotein, ale może mieć wpływ na wzrost szczepu.

Indukowany stres: Nadmierna ekspresja białek rekombinowanych prowadzi do obciążenia metabolicznego, wpływającego na fizjologię komórkową. Dlatego konieczna jest rozsądna regulacja poziomów ekspresji.

Szybkość podawania substratu: Zarówno nadmiernie wysoka, jak i zbyt niska szybkość podawania substratu wpływa na lizę komórek i integralność materii organicznej.

Temperatura i napowietrzenie: Wysokie temperatury i niska dostępność tlenu zwiększają stres związany z ekspresją i wyciek oleju, ale konkretne efekty są różne.

Osmotyki: służą do uwalniania białek peryplazmatycznych, ale uszkadzają żywotność komórek, co ogranicza ich zastosowanie.

Wnioski Przyszłe badania muszą zagłębić się w mechanizmy i warunki naprawy błony, aby precyzyjnie kontrolować integralność błony komórkowej. Oczekuje się, że optymalizacja metod monitorowania i analiza czynników wpływających poprawi jakość produktu, co będzie motorem napędowym rozwoju przemysłu biofarmaceutycznego.

Aktywnie poszukujemy również instytucjonalnych lub indywidualnych partnerów globalnych. Oferujemy najbardziej konkurencyjne wynagrodzenie w branży. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, skontaktuj się z nami pod adresem [email protected]