质粒是小的环状超螺旋双链DNA,在宿主细胞内独立于染色体外自主复制并稳定遗传,可通过基因重组技术改造接入外源DNA作为基因载体,转入宿主细胞。
如今,随着mRNA药物,细胞及CGT市场的蓬勃发展,质粒已成为生物制药领域中最重要的工具之一,为流行性疾病的预防及罕见性疾病的治疗带来无限希望。尤其是用于克隆,扩增和表达目的蛋白,也可用于病毒载体和mRNA的生产等领域。
近日济辰生物与某CDMO企业通过优化大肠杆菌高密度发酵工艺、纯化生产制备质粒DNA,并获得较好结果。
随着质粒DNA需求的不断增加,如何优化发酵策略以实现较高的单位体积产量成为研发人员关注的焦点。上游工艺开发的关键控制参数:温度、pH、DO、搅拌、补料策略等,共同提高质粒DNA产量:
☆ 温度:大肠杆菌生长的最佳温度是37摄氏度。但是,在发酵过程中可以通过较低的温度(30-37°摄氏度)来降低最大比生长速率,以增加质粒复制。本次测试使用33-35摄氏度之间多次实验,使用DOE软件辅助实验设计方案,降低最大比生长速率,增加质粒复制。对热敏性的复制起始质粒,通过将温度升高至42摄氏度诱导质粒拷贝数倍增。济辰生物通过一键变温策略,可在预定时间自动调整温度变化。
☆ pH:大肠杆菌最适生长pH为7.0-7.2,发酵过程通常通过氨水补料的策略稳定发酵液pH。
☆ DO:大肠杆菌临界溶解氧浓度范围为20%-30%。溶氧不足,大量产乙酸,影响菌体生长,甚至导致菌体自溶;DO过高会产生氧中毒现象。DO的影响因素包括转速、补料、通气量等。济辰生物补料策略包含与溶氧直接关联的策略。
☆ 搅拌:除传统定速搅拌,阶段设置搅拌,间歇搅拌(主要用于贴壁细胞培养),还有溶氧关联策略。
☆ 补料策略:除传统按时间或按体积的定速和变速补料策略。与ph关联,与消泡电机关联,与溶氧关联补料策略等。还有与尾气及在线葡萄糖检测设备关联等多种策略可供选择。
1g/L 质粒发酵工艺
济辰生物与客户携手通过优化基础培养基、补料培养基和发酵控制策略,建立了适用于质粒生产的大肠杆菌高密度发酵平台工艺,培养周期30h内,质粒产量超过1g/L。
济辰的生物反应器是一款组合灵活,功能全面,操作简便的生物反应器,可用于批次,流加,连续/灌注培养过程,采用上磁力搅拌配合伺服电机,搅拌器可与玻璃罐体整体灭菌,避免染菌,可用于多种细胞培养,且软件本土化,操作界面友好度高。罐体数量、规格可灵活配置,外型小巧、简洁美观,有利于节省实验台面空间。
济辰生物反应器样机试用申请进行中:
试用时间 : 2024年7月1日—2024年9月30日
联系电话:021- 6071 7498 / 0311-8311 8162
参观及现场试用地址:
☆ 上海浦东新区巴圣路160号自贸壹号生命科技产业园(一期)6号楼4F
☆ 河北省石家庄市高新区筑业高新国际11L
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