重组单克隆抗体电荷异质性和工艺调控

重组单克隆抗体药物大多存在翻译后修饰且种类复杂多样,因此研发过程中的质量控制显得尤为重要。其中电荷异质性是关键质量属性,其可能影响生物制品的疗效,甚至有可能带来意想不到的副作用,从而影响药品的安全性和有效性,所以在单抗药物开发过程中需要重点关注并加以调控。单抗药物翻译后修饰是造成电荷异质性的主要原因,因此电荷异质性的控制是生物药物工艺开发的一个重要挑战。梳理了电荷异质性的表征方法,并且根据其分类对能够造成电荷异质性产生的蛋白翻译后修饰进行了总结,同时阐述了不同的电荷异质性对抗体类药物安全性及有效性的影响,最后总结了工艺开发中电荷异质性工艺调控策略的最新进展,以期给生物药物工艺开发及质量研究人员以启示。     

药物磷脂复合物工艺评价标准及应用研究进展

作为一种新型药物制剂技术,药物磷脂复合技术在天然药物、化妆品市场具有广泛的应用前景。本文概述了药物磷脂复合物的制备工艺,并根据药物溶解性综述了制备工艺的评价标准,以及磷脂复合物的应用前景。     

细胞培养工艺条件对抗体异质性影响的研究进展

抗体药物具有靶向明确、副作用小等优势,近年来受到国内外药企的广泛关注。然而,动物细胞大规模培养和抗体质量分析已然成为我国的抗体药物产业化的主要限制因素,尤其是细胞培养工艺条件对抗体异质性的影响非常显著,如何有效通过优化工艺条件来满足抗体药物开发要求成为迫在眉睫的问题。文中简要综述了近年来细胞培养工艺条件对抗体异质性影响的技术进展,并对未来国内抗体药物开发作了展望。     

用于重组抗体生产的细胞大规模培养技术

近年来,用于单抗药物生产的动物细胞大规模培养技术发展迅速.此领域的技术进展集中在个性化培养基开发,工艺条件优化等方面.本文总结了用于提高重组抗体表达水平的常用方法,以及细胞培养工艺对抗体药物“关键质量属性”(聚体、降解、糖基化修饰、电荷变异等)的诸多影响.此外,细胞培养工艺在产业化过程面临着工艺放大与技术转移,定性研究与工艺验证等实际问题.未来大规模细胞培养工艺的开发,将进一步借助动物细胞的组学研究成果和新兴的“过程分析技术”.     

细胞培养过程对单克隆抗体糖基化修饰的影响和调控

在单克隆抗体药生产过程中,其糖基化修饰可能受到多种工艺参数的影响,因而容易产生异质性,并且抗体糖基化和抗体半衰期、免疫源性、ADCC、CDC等密切相关,所以单克隆抗体的糖基化修饰是重要的质量属性,需要在生物药尤其是生物类似药开发过程中重点关注,并加以调控。通过概述培养过程中的细胞株、培养工艺,以及培养基对糖型的影响,讨论如何在工艺开发过程开展研究,确保产品糖基化的一致性,从而保证单抗药物的疗效及安全性。     

细胞培养过程对单克隆抗体糖基化修饰的影响和调控

在单克隆抗体药生产过程中,其糖基化修饰可能受到多种工艺参数的影响,因而容易产生异质性,并且抗体糖基化和抗体半衰期、免疫源性、ADCC、CDC等密切相关,所以单克隆抗体的糖基化修饰是重要的质量属性,需要在生物药尤其是生物类似药开发过程中重点关注,并加以调控。通过概述培养过程中的细胞株、培养工艺,以及培养基对糖型的影响,讨论如何在工艺开发过程开展研究,确保产品糖基化的一致性,从而保证单抗药物的疗效及安全性。     

3D生物打印技术在微生物修复中的应用

排放到环境中的各种农药、多环芳烃、卤代芳烃等有机污染物以及阻燃剂等新兴污染物,对环境污染、农产品质量和环境安全造成了沉重负担。因此,有效去除环境中的有机污染物已成为迫在眉睫的挑战。3D生物打印技术已经在医学材料、制药等行业中发挥着重要作用。现在,越来越多的微生物被确定适合通过3D生物打印生产具有复杂结构和功能的生物材料。微生物的3D生物打印越来越受到环境微生物学家和生物技术专家的关注。本文综述了用于污染物微生物去除的不同3D生物打印技术的原理和优缺点,及用于微生物生物修复技术的可行性,并指出了可能遇到的限制和挑战。     

环境污染治理领域中的植物修复技术

植物修复是利用植物的吸收和代谢功能将环境介质中的污染物进行分解、富集和稳定的过程。由于污染物的理化特性和环境行为不同,加之植物新陈代谢的各异,污染物植物修复的作用机理也不尽相同。与其它修复方法相比,植物修复技术投入低、效果好和纯自然,并对土壤功能的维护和土壤生物恢复有积极的作用。本文综述了近年来国外有关植物修复技术在污染治理领域中的研究进展,详细论述了推广应用污染物植物修复过程中应注意的几个技术关键;并就植物修复技术中存在的问题进行了讨论。总之,污染物植物修复技术的发展目前还不完善,就其更为详细具体的作用机理和商业推广的研究还需要做大量的工作。     

重组单克隆抗体药物的工程细胞培养工艺研究

单克隆抗体(monoclonal antibody, mAb)是一类重要的基因工程生物技术衍生药物,其药物适应证包括自身免疫性疾病、移植后并发症、心血管疾病、感染性疾病和各种类型的癌症。此类适应证药物通常使用时间长、使用剂量大,因此需具备大批量生产的能力。由于mAb药物的生产成本以及产品质量控制的复杂性,要求有效且经济地提供批间一致性较好的高质量药物。中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary, CHO)细胞是生物技术产业中用于生产治疗性糖蛋白最常用的真核表达宿主,也是生产治疗性抗体药物最常使用的细胞。在细胞培养过程中,工程细胞株、培养基和工艺条件是mAb药物生产中影响其质量的三个重要因素。现分别从培养基、培养参数和培养模式等对生产mAb药物的细胞培养技术作一概述。     

膜生物膜法在水污染控制及资源回收中的研究进展

传统以达标排放为核心目标的废水处理工艺往往以高能耗、高物耗换取污染物削减,形成了"减排污染物、增排温室气体"的尴尬局面,并不符合可持续发展理念。作为一种新型的膜处理技术,膜生物膜法可利用无泡曝气的方式将气态电子供体(甲烷、氢气)或受体(氧气)提供给附着在膜表面的微生物,从而驱动水体中的污染物去除,并产生一些极具回收潜力的物质,最终实现污染物削减、节能减排及资源回收三大目标的有机整合。本文系统介绍了膜生物膜的传质过程及其去除污染物的微观机制,探讨了膜生物膜法在水处理资源回收方面的研究前景,梳理了膜生物膜反应器在水污染控制方面的实验研究和中试应用现状,并总结了膜生物膜法面临的挑战及发展趋势。     

基于好氧反硝化及反硝化聚磷菌强化的低温低碳氮比生活污水生物处理中试研究

【背景】低碳氮比生活污水很难达标处理,多级A/O工艺、生物强化技术及生物膜技术的有机结合可有效解决这一问题。【目的】开发出一种泥膜共生多级A/O工艺并进行中试研究,驯化出高效脱氮除磷菌剂并对系统进行生物强化。【方法】通过测定中试设备出水及污水处理厂出水化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、氨氮(NH_4~+-N)、硝氮(NO_3~--N)、总氮(Total nitrogen,TN)、总磷(Total phosphorus,TP)对比分析两种工艺的污染物去除效能,利用高通量测序技术对比生物强化技术对系统微生物群落结构的影响。【结果】中试设备对COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TN、TP的去除效果均优于污水处理厂的处理工艺;驯化的低温好氧反硝化菌TN去除率最大值可达84.21%,驯化的低温反硝化聚磷菌群对磷的去除率最高可达85.75%;利用驯化菌群对中试设备进行生物强化后较好地改善了系统NH_4~+-N、NO_3~--N、TN、TP的去除效果;经生物强化后,具有好氧反硝化和反硝化聚磷功能的Pseudomonas菌群明显增多。【结论】泥膜共生多级A/O工艺对于低碳氮比生活污水的处理具有很好的效果,利用生物强化技术可有效提高低温条件下系统污染物去除效能。     

江安竹簧绝技

<正>四川江安的"竹簧工艺"历史悠久,早在明朝就盛极一时。1915年,当地一位大师的竹簧作品还在巴拿马万国博览会上获得金奖。但据说,竹簧工艺自古以来沿袭严格的师徒传承,面对现代工业制造的冲击,这项对"心"与"手"都要求极高的绝技,正面临越来越大的挑战。2007年,江安竹簧工艺被列入了国家级"非物质文化遗产"名录。为了保护和传承竹簧工艺,随后几年,江安县职业技术学校开设了竹簧工艺课,希望能让这     

食品生产和加工的生物工程学

食品加工工业是应用生物工程技术最古老而且最大的行业。以生物工程学为基础的食品产品和工艺的进一步发展取决于目前工艺的改进,例如,发酵技术,固定化生物催化剂技术以及添加剂和加工助剂的生产,同时也取决于食品生物工程学新的机会的发现。在食品原料(food material)的特性、安全性和质量控制方面,在加工方法上,在废物转化和利用工艺方面,在目前所使用的食品微生物和组织培养系统中,需要作很多改进。还需要对食品原料的结构-功能关系和生物原料(raw material)的细胞生理学和生物化学进行基础研究。     

合成生物学在环境修复中的应用

环境问题是21世纪人类面临的最严重的挑战。随着现代工农业飞速发展,生态环境日益恶化,难降解污染物如新兴污染物逐渐显现,已成为制约社会经济可持续发展的重要因素。微生物具有强大的环境修复能力,但是其进化速度远不及新兴污染物出现的速度,亟需应用合成生物学的技术来解决这一难题。在充分认识难降解有机污染物微生物降解(途径)特性的基础上,利用我国丰富的微生物与基因资源,运用合成生物学的手段,定向设计和改造现有降解菌株,构建能够降解一种或多种污染物的工程菌株;同时针对复合型污染,如废水等,在建立典型有机污染物代谢、调控和抗逆相关基因元件的模块库基础上,引入人工菌群等策略,对生物系统进行理性设计和组装,构建典型环境污染物的高效降解菌群,可有效促进我国新兴污染物微生物分解代谢的研究,为环境修复的工程应用提供技术支持。     

厌氧氨氧化技术应用于主流城市污水处理的研究进展

长期以来,基于硝化和反硝化过程的传统生物脱氮工艺被广泛应用于废水中氮素污染物的去除,但其能耗物耗高,不能适应节能减排的时代发展要求。近年来新兴的厌氧氨氧化(Anammox)工艺,因具有低能耗、低剩余污泥量、无需外加碳源等优点而备受关注,在废水脱氮领域具有非常广阔的应用前景。综述了Anammox生物脱氮技术应用于城市污水处理的最新研究进展,探讨了主流污水处理应用Anammox所面临的挑战,并提出今后的研究重点。     

渗透汽化膜在生物燃料分离中的应用

生物燃料作为一种重要的可再生能源,近年来引起了各国越来越多的重视。生物燃料的发展不仅依赖于生物质转化为生物醇的过程,也依赖于净化和分离技术的突破。在众多分离方案中,以膜渗透汽化为基础的混合工艺提供了最直接有效的方法。本文简述了渗透汽化技术的基本原理和混合工艺设计,并重点介绍了笔者近年来应用渗透汽化技术在生物燃料分离方面的研究工作,从膜材料和膜形态两方面阐述了膜设计和膜制造的具体方案,举例说明了渗透汽化膜在生物醇脱水和回收方面的应用,最后讨论了该领域的发展趋势以及未来挑战。     

单克隆抗体生产过程中二硫键还原成因及预防方法

单克隆抗体生产过程中二硫键的还原是生物制药领域中的一个常见技术难题,可产生低分子量碎片,影响产品质量,导致蛋白纯度降低、稳定性下降,影响药物的安全性和有效性。抗体二硫键还原实质上是由细胞内的硫氧还蛋白系统和谷胱甘肽系统引起的可逆氧化还原反应,并与具体生产过程参数有关。近年来,随着抗体药物和哺乳动物细胞培养工艺规模的发展,二硫键还原问题频繁发生。为解决此问题,研究人员不断尝试并建立了多种预防方法以保证产品质量。概述了抗体二硫键结构、二硫键还原的主要成因及生产过程中的形成因素,重点阐述了消除或减缓抗体二硫键还原的方法、对策,并列举了几种可行的过程分析技术,以期为单克隆抗体药物生产制造工艺的进一步优化提供参考。     

哺乳动物细胞灌流培养工艺研究进展

当前生物制药领域,由于成本压力、市场需求急剧波动以及生物仿制药的竞争日益激烈,现有的生物制造技术受到诸多挑战,生物技术公司越来越倾向于开发灵活、高效的创新型生产制造工艺。灌流培养作为当前哺乳动物细胞培养的重要工艺之一,不仅可以通过不断移出副产物和添加营养物来提供有利于细胞的稳定环境,以解决蛋白质量不稳定或者表达量偏低等问题,还可以通过提高单位体积产率来优化产能利用率并提高生产效率。通过系统介绍灌流培养用于哺乳动物细胞培养的研究进展,为其进一步开发与应用提供参考。     

工艺改进与绿色制药

通过实例，从创新路线、新方法新技术的应用、叠缩工艺和系统思维4 个方面阐述药物合成工艺改进及其与绿色制药的关系。     

人工湿地研究进展及应用

基于生态学原理的人工湿地污水处理技术已成为人们竞相研究开发的热点。介绍了人工湿地的分类,论述了污染物包括有机物、氮磷污染物、重金属的去除机理的研究进展,分析了湿地植物种类与根系量对污染物去除效果的影响,讨论了湿地结构以及工艺设计的研究情况。最后以人工湿地处理生活用水和工业用水为例综述了人工湿地目前在国内应用的状况。通过以上分析评述发现,人工湿地运行费用低,操作简单,是一种具有前景的污水处理技术,但在污染物去除机理和实践应用方面还需做更深入的研究。