Optimizarea integrității celulare de E. coli pentru producția biofarmaceutică

În domeniul biofarmaceutic, Escherichia coli (E. coli) joacă un rol vital ca gazdă pentru exprimarea proteinelor recombinante. Integritatea celulară a E. coli este crucială pentru randamentul proteinelor, calitatea și costurile de producție. Această integritate implică în primul rând structura și funcția membranei interioare (IM) și a membranei exterioare (OM).

Yaohai Bio-Pharma are 15 ani în fermentarea E. coli și expresia proteinei recombinate. Folosim diverse strategii pentru a menține o integritate celulară ridicată a E. coli, producția de plasmide depășește 1 g/L într-un ciclu de cultivare de 30 de ore. Bazându-se pe experiența vastă în exprimarea microbiană, Yaohai Bio-Pharma a rezumat mai multe strategii eficiente de monitorizare și îmbunătățire a integrității celulare a E. coli în timpul producției biofarmaceutice.

Tehnici de monitorizare a integrității celulare a E. coli

Citometrie în flux: Utilizează coloranți fluorescenți pentru a diferenția stările celulare, cum ar fi iodura de propidiu pentru detectarea viabilității celulare și SYTO9 pentru evaluarea permeabilității OM. Cu toate acestea, necesită costul ridicat al petelor și operațiuni complexe.

Metode colorimetrice: Reflectați liza celulară prin detectarea conținutului de ADN, activități enzimatice etc., în supernatant, cum ar fi utilizarea trusei de reactiv PicoGreen și testele activității fosfatazei alcaline. Aceste metode, totuși, sunt greoaie și necesită reactivi scumpi.

Cromatografie lichidă de înaltă performanță: utilizată pentru detectarea offline a concentrațiilor extracelulare de produse pentru a evalua scurgerea OM. Cu toate acestea, automatizarea sa este complexă, iar timpul de analiză este lung.

Tehnici de spectroscopie vibrațională: cum ar fi spectroscopia în infraroșu apropiat și în infraroșu mediu, care au aplicații potențiale, dar necesită depășirea interferențelor spectrale și a provocărilor de analiză a datelor.

Spectroscopie dielectrică: evaluează integritatea membranei prin măsurarea impedanței suspensiilor celulare, permițând monitorizarea online în timp real. Cu toate acestea, este susceptibil la interferențe și calibrarea este dificilă.

Biosenzori: pot detecta compuși scurși din interiorul celulelor sau din periplasmă, dar se confruntă cu probleme precum dificultăți de regenerare a senzorilor.

Măsurători de vâscozitate și densitate: cost scăzut și rapid în analiză, dar lipsește selectivitatea și necesită luarea în considerare a datelor cu mai multe loturi pentru judecată.

Factori care afectează integritatea celulară

Ingineria tulpinilor: modifică integritatea OM prin inginerie genetică, cum ar fi mutarea genelor de lipoproteine, dar poate afecta creșterea tulpinii.

Stresul indus: Supraexprimarea proteinelor recombinante duce la o povară metabolică, care afectează fiziologia celulară. Prin urmare, este necesară o reglare rezonabilă a nivelurilor de expresie.

Viteza de alimentare cu substrat: Atât ratele de hrănire excesiv de ridicate, cât și cele scăzute afectează liza celulară și integritatea OM.

Temperatura și aerarea: Temperaturile ridicate și disponibilitatea scăzută a oxigenului cresc stresul de expresie și, respectiv, scurgerea OM, dar efectele specifice variază.

Osmotice: Folosite pentru a elibera proteinele periplasmatice, dar dăunează viabilității celulelor, limitând aplicarea acestora.

Concluzie Cercetările viitoare trebuie să aprofundeze mecanismele și condițiile de reparare a membranei pentru a controla cu precizie integritatea membranei celulare. Se așteaptă ca optimizarea metodelor de monitorizare și analiza factorilor de influență să îmbunătățească calitatea produsului, conducând astfel dezvoltarea industriei biofarmaceutice.

De asemenea, căutăm în mod activ parteneri instituționali sau individuali la nivel mondial. Oferim cea mai competitivă compensație din industrie. Dacă aveți întrebări, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați la [email protected]