Optimizarea integrității celulare a lui E. coli pentru producția biofarmaceutică

În domeniul biofarmaceutic, Escherichia coli (E. coli) joacă un rol vital ca gazdă pentru expresia proteinelor recombinante. Integritatea celulară a E. coli este crucială pentru rendita, calitate și costurile de producție ale proteinelor. Această integritate se referă în principal la structura și funcția membranei interne (IM) și membranei externe (OM).

Yaohai Bio-Pharma are 15 ani de experiență în fermentarea E. coli și expresia proteinelor recombinante. Folosim diferite strategii pentru a menține o integritate celulară ridicată a E. coli, iar rendita de plasmide depășește 1g/L într-un ciclu de cultură de 30 de ore. Bazați pe experiența vastă în exprimarea microbială, Yaohai Bio-Pharma a sumarizat câteva strategii eficiente pentru monitorizarea și îmbunătățirea integrității celulare a E. coli în timpul producției biofarmaceutice.

Tehnici pentru monitorizarea integrității celulare a E. coli

Citoometria de Fluaj: Utilizează coloranți fluorești pentru a diferenția stările celulare, cum ar fi propidium iodide pentru detectarea viabilității celulare și SYTO9 pentru evaluarea permeabilității OM. Cu toate acestea, necesită costuri ridicate ale coloranților și operațiuni complexe.

Metode Colorimetrice: Reflectă lizarea celulară prin detectarea conținutului de ADN, activităților enzimice, etc., din supernatant, cum ar fi utilizarea kit-ului de reagent PicoGreen și teste de activitate a fosfatasei alcaline. Aceste metode sunt insa greoaieși necesită reagenti scumpe.

Cromatografia Lichidă cu Performanță Înaltă: Se folosește pentru detectarea offline a concentrațiilor de produse extracelulare pentru a evalua scurgerea OM. Totuși, automarea sa este complexă și timpul de analiză este lung.

Tehnici de Spectroscopie Vibrațională: Cum ar fi spectroscopia infraroșu apropiat și spectroscopia infraroșu mediu, care au aplicații potențiale, dar necesită depășirea interferențelor spectrale și provocărilor de analiză a datelor.

Spectroscopia dielectrică: Evaluează integritatea membranei prin măsurarea impedenței suspensiilor celulare, permitând monitorizarea în timp real și online. Cu toate acestea, este vulnerabilă la interferențe și calibrarea este dificilă.

Biosenzori: Pot detecta compuși evacuați din interiorul celulelor sau periplasmului, dar se confruntă cu probleme precum dificultățile de regenerare a senzorului.

Măsurarea vizcosității și a densității: Sunt de cost redus și rapide în analiză, dar lipsesc selectivitatea și necesită luarea în considerare a datelor multi-lot pentru judecată.

Factori care influențează integritatea celulară

Inginerie de strain: Modifică integritatea OM prin inginerie genetică, cum ar fi mutarea genelor lipoproteinelor, dar poate afecta creșterea strain-ului.

Stres indus: Supraexpresia proteinelor recombinante duce la o sarcină metabolică, afectând fiziologia celulară. Prin urmare, o reglementare rațională a nivelurilor de expresie este necesară.

Rata de alimentare a substractului: Atât rata prea ridicată cât și cea prea scăzută afectează lizarea celulelor și integritatea OM.

Temperatură și aerare: Temperaturi ridicate și o disponibilitate redusă de oxigen cresc stresul expresiei și scurgerea OM, respectiv, dar efectele specifice variază.

Osmotici: Se folosesc pentru eliberarea proteinelor periplasmice, dar afectează viabilitatea celulelor, limitând astfel aplicarea lor.

Concluzie: Cercetările viitoare trebuie să se concentreze mai profund pe mecanismele și condițiile reparației membranei pentru a controla precis integritatea membranei celulare. Optimizarea metodelor de monitorizare și analiza factorilor de influență ar trebui să îmbunătățească calitatea produsului, contribuind astfel la dezvoltarea industriei biofarmaceutice.

De asemenea, suntem activ în căutarea partenerilor instituționali sau individuali la nivel global. Ofertăm cea mai competitivă compensație din industrie. Dacă aveți vreo întrebare, nu ezitați să ne contactați la [email protected]