Optimera E. coli cellulära integritet för biofarmaproduktion

Inom området för biofarmaceutika spelar Escherichia coli (E. coli) en viktig roll som värd för uttrycket av rekombinanta proteiner. Den cellulära integriteten hos E. coli är avgörande för proteinutbyte, kvalitet och produktionskostnader. Denna integritet involverar i första hand strukturen och funktionen hos det inre membranet (IM) och det yttre membranet (OM).

Yaohai Bio-Pharma har 15 år i E. coli-fermentering och uttryck av rekombinant protein. Vi använder olika strategier för att hålla hög E. coli cellulär integritet, plasmidutbytet överstiger 1g/L inom en odlingscykel på 30 timmar. Med hjälp av den omfattande erfarenheten av mikrobiellt uttryck har Yaohai Bio-Pharma sammanfattat flera effektiva strategier för att övervaka och förbättra den cellulära integriteten hos E. coli under biofarmaceutisk produktion.

Tekniker för att övervaka cellulär integritet hos E. coli

Flödescytometri: Använder fluorescerande färgämnen för att differentiera celltillstånd, såsom propidiumjodid för att detektera cellviabilitet och SYTO9 för att bedöma OM-permeabilitet. Det kräver dock de höga kostnaderna för fläckar och komplexa operationer.

Kolorimetriska metoder: Reflektera cellys genom att detektera DNA-innehåll, enzymaktiviteter etc. i supernatanten, som att använda PicoGreen-reagenssatsen och alkaliska fosfatasaktivitetsanalyser. Dessa metoder är emellertid besvärliga och kräver dyra reagens.

Högpresterande vätskekromatografi: Används för offline-detektering av extracellulära produktkoncentrationer för att bedöma OM-läckage. Ändå är dess automatisering komplex och analystiden är lång.

Vibrationsspektroskopitekniker: Såsom nära-infraröd och medelinfraröd spektroskopi, som har potentiella tillämpningar men kräver att övervinna spektrala störningar och dataanalysutmaningar.

Dielektrisk spektroskopi: Bedömer membranintegriteten genom att mäta impedansen hos cellsuspensioner, vilket möjliggör onlineövervakning i realtid. Det är dock känsligt för störningar och kalibrering är svårt.

Biosensorer: Kan upptäcka föreningar som läcker inifrån celler eller periplasman, men har problem som sensorregenereringssvårigheter.

Viskositets- och densitetsmätningar: Låg kostnad och snabb i analys, men saknar selektivitet och kräver övervägande av multi-batch-data för bedömning.

Faktorer som påverkar cellulär integritet

Stamteknik: Ändrar OM-integritet genom genteknik, såsom muterande lipoproteingener, men kan påverka stamtillväxt.

Inducerad stress: Överuttryck av rekombinanta proteiner leder till en metabol belastning som påverkar cellfysiologin. Därför är rimlig reglering av uttrycksnivåer nödvändig.

Substratmatningshastighet: Både överdrivet hög och låg matningshastighet påverkar cellys och OM-integritet.

Temperatur och luftning: Höga temperaturer och låg syretillgänglighet ökar uttrycksstress respektive OM-läckage, men de specifika effekterna varierar.

Osmotika: Används för att frigöra periplasmatiska proteiner men skadar cellviabiliteten, vilket begränsar deras användning.

Slutsats Framtida forskning behöver gräva djupare in i mekanismerna och villkoren för membranreparation för att exakt kontrollera cellulär membranintegritet. Att optimera övervakningsmetoder och analysera påverkande faktorer förväntas höja produktkvaliteten och därigenom driva utvecklingen av den biofarmaceutiska industrin.

Vi söker också aktivt institutionella eller individuella globala partners. Vi erbjuder den mest konkurrenskraftiga ersättningen i branschen. Om du har några frågor är du välkommen att kontakta oss på [email protected]