Оптимізація цілісності клітин E. coli для виробництва біофарми

У галузі біофармацевтичних технологій Escherichia coli (E. coli) відіграє ключову роль як хост для експресії рекомбінантних білків. Цілісність клітин E. coli є важливою для продуктивності, якості та вартості виробництва. Ця цілісність головним чином стосується структури і функціоналу внутрішньої мембрани (IM) та зовнішньої мембрани (OM).

Yaohai Bio-Pharma має 15-річний досвід у ферментації E. coli та експресії рекомбінантних білків. Ми застосовуємо різні стратегії для підтримання високої цілісності клітин E. coli, при цьому видача плазмідів перевищує 1 г/л у протягом циклу культивування тривалістю 30 годин. Засновуючись на широкому досвіді в микробному вираженні, Yaohai Bio-Pharma підсумувала декілька ефективних стратегій для контролю та покращення цілісності клітин E. coli під час біофармацевтичного виробництва.

Техніки моніторингу цілісності клітин E. coli

Цитометрія потоком: Використовує флуоресцентні кольори для диференціації клітинних станів, наприклад, пропідіум йодид для виявлення життєздатності клітин та SYTO9 для оцінки проникності ОМ. Проте вона потребує великих витрат на забарвники та складні операції.

Колориметричні методи: Відображають лізис клітин шляхом виявлення ДНК-маси, ензимної активності тощо у супернатанці, наприклад, за допомогою набору реагентів PicoGreen та асай з алкалін фосфатазою. Ці методи, однак, є нудними та потребують дорогих реагентів.

Високопродуктивна розшукова хроматографія: Використовується для офлайн-виявлення концентрацій екстраклітинних продуктів для оцінки протіканості ОМ. Проте її автоматизація є складною, а час аналізу довгий.

Вibrатомні спектроскопічні технології: Такі як ближньоінфрачервона і середньоінфрачервона спектроскопія, які мають потенційні застосування, але необхідно подолати проблеми спектральної інтерференції та аналізу даних.

Діелектрична спектроскопія: Оцінює цілісність мембрани шляхом вимірювання імпедансу клітинних суспензій, що дозволяє проводити онлайн-моніторинг у реальному часі. Проте вона підlegає збуренню та складної калібрування.

Біосенсори: Могуть виявляти речовини, що викидаються з клітин або періплазматичного простору, але мають проблеми, такі як труднощі регенерації сенсора.

Вимірювання в'язкості та густини: Мають низьку вартість та швидкий аналіз, але не мають вибірковості та вимагають врахування багатобачних даних для судження.

Фактори, що впливають на клітинну цілісність

Штамова інженерія: Змінює цілісність ОМ за допомогою генетичної інженерії, наприклад, мутируючи гени ліпопротеїнів, але може впливати на рост штаму.

Завдання стресу: Перевищення виразу рекомбінантних білків призводить до метаболічного навантаження, що впливає на фізиологію клітин. Тому необхідна раціональна регуляція рівня виразу.

Швидкість подачі субстрату: Як надмірно висока, так і низька швидкість подачі впливають на лізис клітин та цілісність ОМ.

Температура та аерація: Високі температури та низька доступність кисню збільшують виразну стресову вплив і протечку ОМ, відповідно, але конкретні ефекти варіюються.

Озмотика: Використовується для виводу периплазматичних білків, але шкодить життєздатності клітин, що обмежує їх застосування.

Висновок. Майбутні дослідження повинні глибше досліджувати механізми та умови ремонту мембрани, щоб точно керувати цілісністю клітинної мембрані. Оптимізація методів моніторингу та аналіз чинників-впливів очікується покращити якість продукції, що сприятиме розвитку біофармацевтичної промисловості.

Ми також активно шукаємо глобальних партнерів, які є установами або особами. Ми пропонуємо найбільш конкурентоспроможну компенсацію у галузі. Якщо в вас є будь-які питання, будь ласка, не соромтеся звертатися до нас за [email protected]