ความสำคัญของการพัฒนากระบวนการทางท้ายน้ำ
กระบวนการท้ายน้ำ (USP) หรือที่เรียกว่ากระบวนการหมัก เป็นหนึ่งในขั้นตอนแรกของการประมวลผลชีวภาพท้ายน้ำ การหมักจุลชีพมีความสำคัญต่อการเพาะเลี้ยงเซลล์ความหนาแน่นสูงและการแสดงออกของยีนต่างถิ่น ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลผลิตและความคุ้มค่าของผลิตภัณฑ์ชีวภาพ
ในช่วงต้นของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ชีวภาพ (ก่อนคลินิกหรือระยะที่ 1/2) จุดเน้นคือการพัฒนากระบวนการที่ไม่มีส่วนประกอบจากสัตว์ที่สามารถขยายขนาดได้ โดยมีผลผลิตระดับกลางและปฏิบัติตามมาตรฐานคุณภาพของผลิตภัณฑ์ทั้งหมด
เมื่ออยู่ในช่วงปลาย (เฟส 3 หรือเชิงพาณิชย์) เราจะเน้นไปที่ผลผลิต ความทนทาน ความสามารถในการขยายขนาด และความสามารถในการทำซ้ำ เพื่อสร้างกระบวนการที่มีต้นทุนต่ำ กิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับปัญหาเหล่านี้คือการศึกษาลักษณะของกระบวนการและการตรวจสอบกระบวนการ นอกจากนี้เครื่องมือ Quality by Design (QbD) และ Design of Experiments (DoE) มักถูกนำมาใช้
คำสำคัญ: การพัฒนา ปรับแต่ง และตรวจสอบกระบวนการ, กระบวนการหมัก, การหมักเซลล์จุลชีพ, การหมักแบคทีเรีย, การหมักยีสต์, การหมักความหนาแน่นสูง, การหมักเชื้อสายวิศวกรรม
การประยุกต์ใช้: อุตสาหกรรมไบโอฟาร์มา, ยาสำหรับมนุษย์, ยาสำหรับสัตว์, วัคซีน, ชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นใหม่, ชีวโมเลกุลที่สร้างขึ้นใหม่, เรจินที่เกี่ยวข้องกับชีวภาพ
USP Solutions ของ Yaohai Bio-Pharma
ด้วยประสบการณ์ด้านการหมักจุลชีพมากกว่า 10 ปี Yaohai Bio-Pharma มีความเชี่ยวชาญในการช่วยแก้ปัญหาความท้าทายในกระบวนการหมัก เราสามารถสร้างกลยุทธ์การหมักความหนาแน่นสูงได้อย่างรวดเร็วสำหรับ Escherichia coli (E. coli) การหลั่งเพอริพลาสม์ การแสดงออกที่ละลายในเซลล์หรือการแสดงออกในรูปแบบ inclusion body และการแสดงออกนอกเซลล์หรือในเซลล์ของยีสต์
บริการพัฒนาหมักทั่วไปที่เรามี ได้แก่:
- การออกแบบกระบวนการหมักในขนาดเล็ก 7 ลิตรในโหมด fed-batch
- การตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการสามชุดในหม้อหมักขนาด 7 ลิตร
- การขยายขนาดกระบวนการระดับกลางเป็น 30L/70L
เราสามารถปรับแต่งหลายพารามิเตอร์อย่างยืดหยุ่นเพื่อให้ได้ผลผลิตหรือสัดส่วนตามที่ต้องการ โดยใช้วิธี One-Time-A-Factor (OTAF) หรือ Design-of-experiments (DoE)
พารามิเตอร์สำคัญของการหมักมีดังนี้:
องค์ประกอบของสารอาหารสำหรับการหมักที่ไม่มีส่วนผสมจากสัตว์
สารอาหารที่ไม่มีแอนติบัยโอติก หรือมีแอนติบัยโอติก รวมถึงปริมาณ Inoculum
อุณหภูมิการเจริญเติบโต, pH, ระดับออกซิเจนละลายน (DO)
โหมดการให้อาหาร (เช่น fed-batch)
ความเข้มข้นของตัวกระตุ้น (เช่น IPTG, เมทานอล), จุดที่กระตุ้น (น้ำหนักเซลล์เปียก/OD600),
อุณหภูมิในการกระตุ้น, เวลาในการกระตุ้น
ฯลฯ
รายละเอียดบริการ
บริการ |
กระบวนการไหล |
การเพาะเลี้ยงใน Shake Flask (500 มล.) |
การเตรียมสารอาหารที่ไม่มีส่วนประกอบจากสัตว์ → การเพาะเลี้ยงเมล็ดจุลชีพ → การเพาะเลี้ยงในเครื่องเขย่า → การกระตุ้น → การเก็บเกี่ยว |
การเพาะเลี้ยงในหม้อน้ำตาล (7 ลิตร) |
การเตรียมสารอาหารที่ไม่มีส่วนประกอบจากสัตว์ → การเพาะเลี้ยงเมล็ดจุลชีพ → การหมักเซลล์ความหนาแน่นสูงในหม้อปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 7 ลิตร → การกระตุ้น → การเก็บเกี่ยว |
การควบคุมคุณภาพของโปรตีน/เปปไทด์ |
การเตรียมตัวก่อนและวิเคราะห์คุณภาพ การแสดงออกในเซลล์: การเก็บเกี่ยวและการละลายเซลล์จุลชีพ → การทำลายด้วยคลื่นเสียง → การกำจัดเศษซากเซลล์ → สารสกัดขั้นต้น การแสดงออกของร่างกายรวม: การเก็บเกี่ยวและการละลายเซลล์จุลชีพ → การทำลายด้วยคลื่นเสียง → การเตรียมร่างกายรวม → สารสกัดขั้นต้น การแสดงออกนอกร่างกาย: การรวบรวมสารละลายหลังจากการเพาะเลี้ยง → การเข้มข้นและการแลกเปลี่ยนบัฟเฟอร์ → สารสกัดขั้นต้น การวิเคราะห์คุณภาพ ใช้สารสกัดขั้นต้นเป็นตัวอย่าง → การวิเคราะห์โปรตีนเป้าหมายด้วย SDS PAGE หรือ Western blotting (WB) |
การควบคุมคุณภาพของพลาสมิด |
การเตรียมตัวก่อนและวิเคราะห์คุณภาพ การสกัดพลาสมิด → การวิเคราะห์ดีเอ็นเอกับการแยกด้วยเจลอะแกโรส |
กรณีศึกษา
เราได้รับมอบหมายจากลูกค้าของเราให้เพิ่มผลผลิตของฮอร์โมนโพลีเปปไทด์เป้าหมายจาก 8 กรัม/ลิตร เป็น 10 กรัม/ลิตร
จากการออกแบบแบบเต็มปัจจัย (Full Factorial Design) และการออกแบบพื้นผิวคำตอบ (Response Surface Design) ในเครื่องมือ DoE เราได้รับรู้และปรับแต่งพารามิเตอร์การหมักที่สำคัญอย่างรวดเร็ว โดยกระบวนการหมักความหนาแน่นเซลล์สูงภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม ระดับการแสดงออกเพิ่มขึ้นเป็น 10 กรัม/ลิตร

ประสบการณ์ของเรา
- เราได้ทำงานกับโฮสต์ไมโครเบียหลากหลายชนิด เช่น อี.โคไล DH5α, TOP10, Trans10, BL21; Pichia pastoris (P. pastoris) SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink สายพันธุ์ 1/2/3/4; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) และ Hansenula polymorpha (H. polymorpha) .
- เรามีประสบการณ์ในด้าน E. coli การหลั่งโปรตีนในเยื่อหุ้มเซลล์ การแสดงออกของโปรตีนที่ละลายได้และการแสดงออกของ inclusion body นอกจากนี้ยังรวมถึงการแสดงออกภายในเซลล์หรือนอกเซลล์ในยีสต์ ปริมาณผลผลิตของ inclusion body สูงถึง 10 กรัม/ลิตร ในขณะที่ปริมาณโปรตีนที่ละลายได้มีช่วงระหว่าง 0.5 ถึง 15 กรัม/ลิตร
- เราได้มีส่วนร่วมในการพัฒนาและการผลิตโมเลกุลขนาดใหญ่หลายชนิด รวมถึงวัคซีนยูนิต рекombinat (recombinant subunit vaccines), อนุภาคไวรัสที่คล้ายคลึง (VLPs), ฮอร์โมน (อินซูลิน, GLP-1, ฮอร์โมนการเจริญเติบโต), ไซโตไคน์ (Interleukin-2/IL-2, IL-15, IL-21), ปัจจัยการเจริญเติบโต (EGF, FGF, NGF), นาโนบอดี้/แอนติบอดีโดเมนเดียว (sdAbs), เอนไซม์ เป็นต้น
- อุปกรณ์
7L*16 ระบบหมัก

เครื่องวิเคราะห์ Cedex Bio Analyzer, เครื่องวิเคราะห์กระบวนการชีวภาพ
