Optimering av E. coli cellintegritet för biofarmaceutisk produktion

Inom området biofarmaceutika spelar Escherichia coli (E. coli) en avgörande roll som värd för uttryck av rekombinanta proteiner. Cellens integritet hos E. coli är avgörande för proteinyield, kvalitet och produktionskostnader. Denna integritet omfattar främst strukturen och funktionen av den inre membranen (IM) och den yttre membranen (OM).

Yaohai Bio-Pharma har 15 års erfarenhet av E. coli-fermentering och uttryck av rekombinanta proteiner. Vi använder olika strategier för att bibehålla hög cellintegritet hos E. coli, och plasmidylden överstiger 1 g/L inom en odlingcykel på 30 timmar. Genom att dra nytta av den omfattande erfarenheten från mikrobiell expression har Yaohai Bio-Pharma sammanfattat flera effektiva strategier för att övervaka och förbättra cellintegriteten hos E. coli under biofarmaceutisk produktion.

Tekniker för övervakning av cellintegriteten hos E. coli

Cytometri: Använder fluorescerande färger för att differentiera mellan celltillstånd, till exempel propidiumyodid för att upptäcka cellviabilitet och SYTO9 för att utvärdera OM-permeabilitet. Det kräver dock höga kostnader för färger och komplexa operationer.

Kolorimetiska metoder: Visar celllysys genom att upptäcka DNA-innehåll, enzymaktiviteter etc. i avlägget, som att använda PicoGreen reagenskit och alkalisk fosfataseaktivitetstester. Dessa metoder är dock besvärliga och kräver dyra reagentier.

Högpresterande vätskekromatografi: Används för offline-detektering av extracellulära produktkoncentrationer för att utvärdera OM-suträckning. Dess automatisering är komplex och analysen tar lång tid.

Vibrationspektroskopitekniker: Som nära-infrarött och mellersta-infraröd spektroskopi, vilka har potentiella tillämpningar men kräver att man övervintrar spektrala störningar och dataanalysutmaningar.

Dielektrisk spektroskopi: Bedömer membranintegriteten genom att mäta impedansen av cellSuspensioner, vilket möjliggör realtidsövervakning online. Dock är den känslig för störningar och kalibrering är svår.

Biosensorer: Kan upptäcka ämnen som läcks ut från cellerna eller periplasmet, men stöter på problem som svårigheter med sensorgenomfödning.

Viskositets- och täthetsmätningar: Låga i kostnad och snabba i analys, men saknar selektivitet och kräver att flerbatches data beaktas för bedömning.

Faktorer som påverkar cellintegritet

Strainsteknik: Ändrar OM-integriteten genom genetisk modification, till exempel genom mutering av lipoproteingener, men kan påverka strainväxten.

Inducerad stress: Överexpression av rekombinantaproteinor leder till en metabolisk börda, vilket påverkar cellfysiologin. Därför är en rimlig reglering av uttrycksnivåer nödvändig.

Substratförselningshastighet: Både alltför höga och låga förselningshastigheter påverkar celllysys och OM-integritet.

Temperatur och aerering: Hög temperatur och låg syretilgänglighet ökar uttrycksstress och OM-suträckning respektive, men de specifika effekterna varierar.

Osmotikum: Används för att frigöra periplasmiska proteiner men skadar celleviabilitet, vilket begränsar deras tillämpning.

Slutsats Framtida forskning måste gräva djupare in i mekanismerna och villkoren för membranreparation för att precis kontrollera cellmembransintegriteten. Att optimera övervakningsmetoder och analysera påverkande faktorer förväntas förbättra produktkvaliteten, därmed driva utvecklingen av bioteknologindustrin.

Vi söker också aktivt institutionella eller enskilda globala partner. Vi erbjuder den mest konkurrenskraftiga ersättningen i branschen. Om du har några frågor, tveka inte att kontakta oss på [email protected]