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

Trong lĩnh vực dược phẩm sinh học, Escherichia coli (E. coli) đóng vai trò quan trọng như một vật chủ để biểu hiện protein tái tổ hợp. Tính toàn vẹn của tế bào E. coli rất quan trọng đối với năng suất, chất lượng và chi phí sản xuất protein. Tính toàn 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 lĩnh vực lên men E. coli và biểu hiện protein tái tổ hợp. Chúng tôi sử dụng nhiều chiến lược khác nhau để duy trì tính toàn vẹn tế bào E. coli cao, sản lượng plasmid vượt quá 1g/L trong chu kỳ nuôi cấy 30 giờ. Dựa trên kinh nghiệm sâu rộng về biểu hiện vi khuẩn, Yaohai Bio-Pharma đã tóm tắt một số chiến lược hiệu quả để theo dõi và cải thiện tính toàn vẹn tế bào của E. coli trong quá trình sản xuất dược phẩm sinh học.

Kỹ thuật theo dõi tính toàn vẹn của tế bào E. coli

Phân tích tế bào dòng chảy: Sử dụng thuốc nhuộm huỳnh quang để phân biệt trạng thái tế bào, chẳng hạn như propidium iodide để phát hiện khả năng sống của tế bào và SYTO9 để đánh giá độ thấm OM. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi chi phí nhuộm cao và các thao tác phức tạp.

Phương pháp đo màu: Phản ánh sự phân hủy tế bào bằng cách phát hiện hàm lượng DNA, hoạt động của enzyme, v.v. trong dịch nổi, chẳng hạn như sử dụng bộ thuốc thử PicoGreen và xét nghiệm hoạt động phosphatase kiềm. Tuy nhiên, các phương pháp này cồng kềnh và đòi hỏi thuốc thử đắt tiền.

Sắc ký lỏng hiệu năng cao: Được sử dụng để phát hiện ngoại tuyến nồng độ sản phẩm ngoại bào để đánh giá rò rỉ OM. Tuy nhiên, quá trình tự động hóa phức tạp và thời gian phân tích dài.

Kỹ thuật quang phổ rung động: Chẳng hạn như quang phổ hồng ngoại gần và hồng ngoại giữa, có nhiều ứng dụng tiềm năng nhưng đòi hỏi phải khắc phục được những thách thức về nhiễu quang phổ và phân tích dữ liệu.

Phổ điện môi: Đánh giá tính toàn vẹn của màng bằng cách đo trở kháng của huyền phù tế bào, cho phép giám sát trực tuyến theo thời gian thực. Tuy nhiên, nó dễ bị nhiễu và hiệu chuẩn khó khăn.

Cảm biến sinh học: Có thể phát hiện các hợp chất rò rỉ từ bên trong tế bào hoặc môi trường xung quanh, nhưng gặp phải các vấn đề như khó khăn trong việc tái tạo cảm biến.

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

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của tế bào

Kỹ thuật biến dạng: Thay đổi tính toàn vẹn của OM thông qua kỹ thuật di truyền, chẳng hạn như đột biến gen lipoprotein, nhưng có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của biến dạng.

Căng thẳng do kích thích: Sự biểu hiện quá mức của protein tái tổ hợp dẫn đến gánh nặng chuyển hóa, ảnh hưởng đến sinh lý tế bào. Do đó, cần phải 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 quá trình phân hủy tế bào và tính toàn vẹn của OM.

Nhiệt độ và sục khí: Nhiệt độ cao và lượng oxy thấp làm tăng căng thẳng biểu hiện và rò rỉ OM, nhưng tác động cụ thể là khác nhau.

Thẩm thấu: Được sử dụng để giải phóng protein quanh chất nhưng làm hỏng khả năng sống của tế bào, hạn chế ứng dụng của chúng.

Kết luận Nghiên cứu trong tương lai cần đi sâu hơn vào các cơ chế và điều kiện sửa chữa màng để kiểm soát chính xác tính toàn vẹn của màng tế bào. Việc tối ưu hóa các phương pháp giám sát và phân tích các yếu tố ảnh hưởng dự kiến ​​sẽ nâng cao chất lượng sản phẩm, qua đó thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp dược phẩm sinh học.

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