Step by Step:从头开始的大规模单抗生产工艺(二)

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~ 大规模单抗生产工艺的上游步骤包括制备生产细胞并放大至生物反应器。CHO细胞因其超过20年的良好安全性记录,成为广泛使用的表达系统,70%的重组蛋白和单抗由此系统产生。在将构建好的质粒导入CHO细胞后,通过筛选挑选出理想的克隆进行培养。转染CHO细胞常用方法包括磷酸钙、电穿孔、脂质转染及树枝状聚合物等。构建稳定转染外源质粒的细胞株,需利用多种技术进行细胞株筛选,以筛选出高表达量的细胞株。信号肽优化和DHFR、GS基因筛选技术可提高表达产量。

细胞培养工艺开发始于细胞系选择,随后在较小规模培养系统中进行工艺与培养基优化,进入台式小型生物反应器进一步完善条件并筛选。生物反应器放大过程中,物理参数、pDO、pCO2、pH、渗透压、氧化还原电位、代谢物水平等都会影响放大的成功。保持搅拌叶轮顶端速度恒定、控制体系内传质效率或保持单位体积叶轮的功耗比恒定是常见方法。CHO细胞对剪切力的耐受性提高,使氧气运输、大体积液体混合和溶解的CO2浓度成为关键参数。pCO2浓度控制在120-150 Torr。

大规模培养动物细胞时,使用间歇式、流加式和灌注式三种操作模式。间歇式是最简单模式,分批加入营养液。流加式操作在培养过程中多次添加营养物或培养基,使细胞持续生长。灌注式操作中,新鲜培养基不断加入,收集产物形式多样,如切向流过滤、旋流过滤、交替切向流过滤等。一次性生物反应器因其快速周转时间、简化操作和无需清洗灭菌等优势,成为放大规模生产的新选择。

生物反应器的使用历史已有数十年,贴壁细胞和悬浮细胞的培养选择合适的生物反应器和培养基尤为重要。近年来,国产物料替代促进了国内培养基水平的提升。随着科技发展,新技术不断涌现,通过参与展会、阅读文章和公众号,可及时了解最新技术和设备。


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