Optymalizacja integralności komórek E. coli dla produkcji biopharmaceutycznej

W dziedzinie biofarmaceutyków Escherichia coli (E. coli) odgrywa kluczową rolę jako gospodarz do wyrażania białek rekombinacyjnych. Integralność komórkowa E. coli jest kluczowa dla wydajności, jakości i kosztów produkcji. Ta integralność dotyczy przede wszystkim struktury i funkcji wewnętrznego błonika (IM) i zewnętrznego błonika (OM).

Yaohai Bio-Pharma ma 15-letnie doświadczenie w fermentacji E. coli i wyrażaniu białek rekombinacyjnych. Korzystamy z różnych strategii, aby utrzymać wysoką integralność komórkową E. coli, a wydajność plazmidów przekracza 1g/L w cyklu kultywacji trwającym 30 godzin. Na podstawie szerokiego doświadczenia w ekspresji mikrobiologicznej Yaohai Bio-Pharma podsumowała kilka skutecznych strategii monitorowania i poprawy integralności komórek E. coli podczas produkcji biopharmaceutycznej.

Techniki monitorowania integralności komórkowej E. coli

Cytometria przepływowa: Wykorzystuje fluorescencyjne barwniki do różnicowania stanów komórkowych, takie jak jodobrom propidu dla wykrywania viabilności komórek i SYTO9 do oceny przenikalności OM. Wymaga jednak dużych kosztów barwników i złożonych operacji.

Metody kolorimetryczne: Odbijają lizys komórkowy poprzez wykrywanie zawartości DNA, aktywności enzymów itp. w nadcieciwie, takich jak zestaw reagentów PicoGreen i badania aktywności fosfatazy alkalicznej. Te metody są jednak kłopotliwe i wymagają drogich reagentów.

Chromatografia ciekła wysokiego ciśnienia: Używana do wykrywania poziomów produktów ekstracelularnych w celu oceny wycieku OM. Jednak jej automatyzacja jest złożona, a czas analizy długi.

Techniki spektroskopii drganiowej: Takie jak spektroskopia bliskiego podczerwieni i średniego podczerwieni, które mają potencjalne zastosowania, ale wymagają pokonania interferencji widmowych i wyzwań związanych z analizą danych.

Spektroskopia dielektryczna: Ocenia integralność błony przez pomiar impedancji zawiesin komórkowych, umożliwiając monitorowanie w czasie rzeczywistym online. Jednakże jest podatna na zakłócenia, a kalibracja jest trudna.

Biosensory: Mogą wykrywać związków uwalnianych z wnętrza komórek lub periplazu, ale napotykają problemy, takie jak trudności w regeneracji czujników.

Pomiary lepkości i gęstości: Niski koszt i szybka analiza, ale brak selektywności oraz konieczność uwzględnienia danych z wielu partii do oceny.

Czynniki wpływu na integralność komórkową

Inżynieria szczepów: Modyfikuje integralność OM za pomocą inżynierii genetycznej, na przykład mutując geny lipoproteiny, ale może wpłynąć na wzrost szczepu.

Indukowany stres: Nadwyrażenie białek rekombinacyjnych prowadzi do obciążenia metabolicznego, wpływając na fizjologię komórkową. Dlatego konieczne jest rozsądne regulowanie poziomów ekspresji.

Tempo doprowadzania substratu: Oba zbyt wysokie i niskie tempo doprowadzania wpływa na lizys komórek i integralność OM.

Temperatura i aeracja: Wysokie temperatury i niska dostępność tlenku zwiększają odpowiednio stres wyrazu genów i ucieczkę OM, ale konkretne efekty mogą się różnić.

Ozmotyka: Używana do wydzielania białek periplazmatycznych, ale szkodliwa dla zdolności życiowej komórek, co ogranicza ich zastosowanie.

Wnioski: Przyszłe badania muszą zagłębić się w mechanizmy i warunki naprawy błony, aby precyzyjnie kontrolować integralność błony komórkowej. Optymalizacja metod monitorowania oraz analiza czynników wpływających są oczekiwane na poprawę jakości produktu, co przyczyni się do rozwoju przemysłu biotechnologicznego.

Szukamy również aktywnie partnerów globalnych, zarówno instytucjonalnych, jak i indywidualnych. Ofiarowujemy najbardziej konkurencyjne wynagrodzenie w branży. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, prosimy o kontakt z nami pod [email protected]