放大蛋白生产可不仅仅是将细胞培养瓶的数量增加一倍。无论你是打算将你的基础研究提升一个档次,还是准备开展动物研究或i期临床试验,你都需要更加严肃认真地对待蛋白生产。
随着项目越来越大,高效利用时间和经费就显得更加重要。选择最有效的方式来进行这一切,从细胞培养到收集和纯化终产物,绝对物有所值。那么,现在就让我们与“马马虎虎”告别,拥抱优化的蛋白生产吧。
贴壁细胞
fred
schendel领导了明尼苏达大学生物技术资源中心(brc)的大规模蛋白纯化工作。他认为:“在研究中,一切都在变小、变小。新技术的出现,让你不再需要大量蛋白去做基础研究。”schendel表示,由于成本高,需求低,brc已经淘汰了哺乳动物细胞培养的设备。不过,对于那些需要几百毫克蛋白的实验室而言,还是有很多方法能提高产量。比如,schendel建议的外包。
那么,在实验室中你该如何放大?许多实验室习惯使用多孔板、培养皿和培养瓶来培养贴壁细胞。换成更大的容器似乎很简单,或者尝试一下多层细胞培养瓶,或者将它们相互连接和堆叠
有时,对蛋白的需求可能超出了实验室的能力。那么,一种选择就是购买更多的培养箱,或扩展到滚瓶或其他系统,当然这需要投入资金和人员。在sanford-burnham医学研究所,“他们大多数时间都尝试悬浮培养,因为这更容易放大,”主管darrin
kuystermans谈道。有时,这也意味着他们要改造细胞系来生产感兴趣的蛋白。不得已,他们也会使用微载体,通过悬浮培养的方式来培养贴壁细胞。
内还是外?
另一种促进蛋白生产的方式是让蛋白分泌到培养基中,这样下游处理就没那么困难。“我们只需要从培养基中纯化它,而不需要裂解细胞,并在蛋白纯化的过程中处理其他所有蛋白,”kuystermans解释道。
偶尔,细胞也没那么听话。即使有了信号肽,它也不分泌蛋白。在这种情况下,kuystermans可能改造纯化标签,以便更容易地从细胞裂解液中捕获蛋白。
kuystermans建议先在小的摇瓶系统中检验,而不是一开始就采用较大规模的系统。搅拌引入了额外的氧气,会引起剪切并形成其他压力,这可能导致细胞开始结块,或不再生长。对于那些有疑问的细胞或蛋白,你可以试试瞬时转染,而不要花几个月的时间来筛选稳定的细胞株,然后才发现系统有问题。
不断优化
当你知道表达系统没问题时,下一步就是优化表达条件。最重要的培养参数包括温度、溶氧(do)、ph和葡萄糖,这些可利用探头和传感器来监控,通过手动或自动控制。一种优化方式是利用“微型反应器”系统,比如applikon
biotechnology的micro-matrix或m2p-labs的biolector,也可以利用一组摇瓶。
当然,这一切并非线性放大。例如,开发工作往往是分批培养,而生产是以更高密度的灌注模式开展的,利用中空纤维反应器。在这种情况下,一些培养的特征是不同的,意味着结果也可能不同。同样地,液体表面体积比往往也不能直接放大,这会影响do和co2,从而影响ph水平。
优化下游(收集和纯化)过程同样重要。你需要筛选填料,以便实现最佳的分离效果。其他考虑因素包括填料在分离条件下的稳定性,树脂的刚性和柱尺寸。据kuystermans介绍,为了确保放大过程中目标蛋白在柱中的停留时间恒定,柱的直径可以增加,但柱床的高度应保持不变。
尽情摇摆
悬浮培养物的放大可以在可重复使用的生物反应器中进行,kuystermans称之为“clean and play”的系统。这主要指的是搅拌瓶或罐,能够监测和控制各种参数。
来源于:上海远慕生物科技有限公司
热门评论
最新资讯
厂商动态
新闻专题
更多推荐