Tối ưu hóa tính toàn vẹn tế bào E. coli cho sản xuất sinh dược

Trong lĩnh vực sinh dược, Escherichia coli (E. coli) đóng vai trò quan trọng như một vật chủ cho việc biểu hiện protein tái tổ hợp. Sự nguyên vẹn của tế bào E. coli là yếu tố then chốt đối với năng suất, chất lượng protein và chi phí sản xuất. Nguyên vẹn này chủ yếu liên quan đến cấu trúc và chức năng của màng trong (IM) và màng ngoài (OM).

Yaohai Bio-Pharma có 15 năm kinh nghiệm trong lên men E. coli và biểu hiện protein tái tổ hợp. Chúng tôi áp dụng nhiều chiến lược khác nhau để duy trì sự nguyên vẹn cao của tế bào E. coli, năng suất plasmid vượt quá 1g/L trong chu kỳ culti 30 giờ. Dựa trên kinh nghiệm phong phú trong biểu hiện vi sinh, Yaohai Bio-Pharma đã tổng kết được một số chiến lược hiệu quả để giám sát và cải thiện sự nguyên vẹn của tế bào E. coli trong quá trình sản xuất sinh dược.

Các kỹ thuật giám sát sự nguyên vẹn của tế bào E. coli

Phân tích dòng chảy: Sử dụng thuốc nhuộm huỳnh quang để phân biệt các trạng thái tế bào, chẳng hạn như iốt propidium để phát hiện tính khả thi của tế bào và SYTO9 để đánh giá sự thấm của màng ngoài (OM). Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi chi phí cao cho thuốc nhuộm và các thao tác phức tạp.

Các phương pháp đo màu: Phản ánh sự vỡ tế bào bằng cách phát hiện nội dung DNA, hoạt động enzym, v.v. trong phần nước trên, chẳng hạn như sử dụng bộ试剂 PicoGreen và các bài kiểm tra hoạt động phosphatase kiềm. Những phương pháp này tuy nhiên khá cồng kềnh và yêu cầu các reagent đắt tiền.

Crômátôgraph lỏng hiệu suất cao: Được sử dụng để phát hiện ngoại tuyến nồng độ sản phẩm ngoài tế bào để đánh giá sự rò rỉ của màng ngoài (OM). Tuy nhiên, tự động hóa của nó là phức tạp và thời gian phân tích dài.

Các kỹ thuật quang phổ dao động: Chẳng hạn như quang phổ hồng ngoại gần và hồng ngoại trung tâm, có tiềm năng ứng dụng nhưng cần vượt qua sự can thiệp quang phổ và thách thức trong phân tích dữ liệu.

Phổ điện môi: Đánh giá tính toàn vẹn của màng bằng cách đo impedance của các mẫu tế bào, cho phép theo dõi trực tuyến thời gian thực. Tuy nhiên, nó dễ bị nhiễu và việc hiệu chuẩn khó khăn.

Cảm biến sinh học: Có thể phát hiện các hợp chất rò rỉ từ bên trong tế bào hoặc vùng periplasm, nhưng gặp vấn đề như khó tái tạo cảm biến.

Đo độ nhớt và mật độ: Chi phí thấp và phân tích nhanh, nhưng thiếu tính chọn lọc và cần xem xét dữ liệu đa lô để đưa ra phán đoán.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính toàn vẹn tế bào

Kỹ thuật chủng: Thay đổi tính toàn vẹn của màng ngoài (OM) thông qua kỹ thuật gen, chẳng hạn như đột biến gen lipoprotein, nhưng có thể ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của chủng.

Căng thẳng gây ra: Quá biểu hiện protein tái tổ hợp dẫn đến gánh nặng chuyển hóa, ảnh hưởng đến sinh lý tế bào. Do đó, cần điều chỉnh hợp lý mức độ biểu hiện.

Tỷ lệ cung cấp chất nền: Cả tỷ lệ cung cấp quá cao và quá thấp đều ảnh hưởng đến sự vỡ tế bào và tính toàn vẹn của màng ngoài (OM).

Nhiệt độ và thông khí: Nhiệt độ cao và mức oxy thấp tăng cường biểu hiện stress và rò rỉ màng OM, tuy nhiên các tác động cụ thể có thể khác nhau.

Osmotics: Được sử dụng để giải phóng protein periplasm nhưng làm giảm khả năng sống sót của tế bào, hạn chế ứng dụng của chúng.

Kết luận Nghiên cứu trong tương lai cần đào sâu hơn vào cơ chế và điều kiện sửa chữa màng để kiểm soát chính xác tính toàn vẹn của màng tế bào. Tối ưu hóa phương pháp giám sát và phân tích các yếu tố ảnh hưởng được kỳ vọng sẽ cải thiện chất lượng sản phẩm, từ đó thúc đẩy sự phát triển của ngành dược sinh học.

Chúng tôi cũng đang tích cực tìm kiếm đối tác toàn cầu là tổ chức hoặc cá nhân. Chúng tôi cung cấp mức bồi thường cạnh tranh nhất trong ngành. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi tại [email protected]