表达重组抗CD52单克隆抗体CHO细胞灌流培养基的筛选

目的筛选重组抗CD52单克隆抗体CHO细胞株培养和连续灌流表达用培养基,以提高抗体表达量。方法通过调整原有批培养用培养基中谷氨酰胺和植物水解蛋白,获得5种培养基配比。使用模拟灌注方式进行细胞培养,分析细胞密度、活细胞比率和目标蛋白表达,筛选连续灌流细胞培养和表达用培养基。最后在7 L反应器中采用灌注培养方式对筛选获得的培养基进行验证。结果使用50 mL细胞培养管进行模拟灌注培养时,活细胞比率较高,达到90%以上;CHO细胞在添加谷氨酰胺至4.0 mmol/L和植物水解蛋白至5.0 g/L的批培养用培养基中生长速度最快;在基础培养基中抗体表达量比优化前高15%。20 d培养周期内,优化的培养基在7 L反应器中可以维持CHO细胞密度在(2 727±253)万个/mL,活细胞比率在95%以上。结论通过模拟灌注培养,筛选获得了一种在7 L反应器灌流培养中适宜于重组抗CD52单克隆抗体CHO细胞表达的培养基。     

CHO细胞无血清结团灌流培养：超声-沉降柱二合一灌流系统

利用CHO细胞能在培养过程中自然结团的特性,采用超声—沉降柱二合一灌流系统能促进细胞结团和加强截留的特性,我们用无血清培养基连续灌流培养基因重组CHO细胞MK3-A2株,分泌表达rhTNK-tPA获得了成功。培养周期为77-110天,细胞结团率为90%左右,直径在285～570μm之间,细胞截留率保持在95%左右,成活率为85%以上,细胞密度达到2×107/ml左右,rhTNK-tPA生产率平均为89 mg/L/d,最高时达216mg/L/d。 结果表明,使用该灌流系统进行细胞结团培养可以取代微载体培养用于动物细胞制药的规模化生产。     

杂交瘤细胞培养中摄氧速率(OUR)的在线检测及其与细胞生长及代谢的关系

在批式及灌流培养条件下研究了杂交瘤细胞在无血清培养基中的生长、代谢情况与氧消耗的关系。应用动力学方法在线进行OUR的检测,同时离线取样检测其他参数。结果发现OUR与谷氨酰胺的消耗、抗体的生成及活细胞密度间有明显的相关关系,进一步的分析还发现在对数生长期,OUR与活细胞密度间具有良好的线性关系,qOUR(0.103±0.028)×10^-12mol/cell/h,可以通过它来进行细胞密度的在线检测。并通过以ΔOUR=0时刻作为灌流调整点进行连续灌流培养的初步实验验证了OUR作为培养过程反馈控制参数的可能性。     

微载体高密度培养Vero细胞的研究

微载体是动物细胞高密度培养的有效手段。首先在硅化的方瓶中对Cytodex 1、Cy-todex 3、Biosilon、Bellco Glass Microcarrier、CT-1、CT-3、MC-1、CT-28种国产和进口微载体进行了比较和筛选。确定以Biosilon作为Vero细胞高密度培养的首选微载体。用500mlWheaton搅拌瓶探索影响Vero细胞高密度培养的条件,表明50～60mg/ml的微载体浓度、1～2×10⁶/ml的细胞接种密度、适当的通气(95％O_2+5％CO₂)对该细胞的高密度培养具有重要意义。在200ml培养体积的Wheaton搅拌瓶中,微载体浓度为50～60mg/ml,细胞接种密度为9.24×10⁵/ml,搅拌速度为65～85r/min,经25d培养,Vero细胞密度可达2.34×10⁷/ml,表明50～60mg/ml的微载体浓度对培养细胞没有毒性。接着在1.5L CelliGen生物反应器中进行培养,细胞接种密度为4.98×10⁵/ml,培养体积为1.2L,日灌流量从0.20L逐渐加大到3.65L,经22d连接灌流培养,最终细胞密度可达2.05×10⁷/ml。     

介绍一种LHRH调节LH分泌的离体模型—分散垂体细胞灌流技术

成年雄性 SD 大鼠断头后分离出垂体前叶(anterior pituitary,AP)。用胰蛋白酶消化和机械分散制备 AP 细胞(成活率大于95%)。分散的细胞悬液与生物凝胶混合后装上灌流柱,然后用 M199溶液连续灌流24h 以上。每间隔1~h 给予一次6min 的 LHRH 脉冲式刺激。细胞在此灌流过程中有一个稳定的基础 LH 分泌水平。LHRH 刺激能迅速引起 LH 分泌。对同一剂量 LHRH 的多次刺激可产生相同的 LH 脉冲。在一定的 LHRH 浓度范围内(1×10~(-10)_1×10~(-7)mol/L),LH 分泌与 LHRH 的剂量-效应曲线呈线性。实验结果表明,连续灌流分散的 AP 细胞的技术,优于单层细胞培养和组织块灌流等其他方法,是一种较为理想的研究LHRH 调节 LH 分泌机理的体外模型。     

用填充床生物反应器连续灌流培养CHO细胞生产HBsAg

为了获得重组CHO细胞持续高效表达HBsAg的最佳条件 ,应用填充床生物反应器和聚酯片 ,连续灌流培养分泌HBsAg的重组CHO细胞 ,考察灌流培养基中葡萄糖浓度对细胞代谢和HBsAg生产的影响。连续培养 60天 ,细胞密度可达 5 0× 1 0 6 ml。灌流培养液中葡萄糖浓度从5 0g L增加到 7 6g L时 ,葡萄糖消耗速率和乳酸浓度均随之上升。当葡萄糖浓度继续增加至9 3g L时 ,葡萄糖消耗速率和乳酸浓度呈下降趋势 ;当将葡萄糖浓度降回至 7 6g L后又开始回升。培养过程中最高抗原滴度达 1∶5 1 2 ,出现在以含 5 0g L葡萄糖的培养液灌流阶段的末期 ,即第 2 6天 ,维持 1 0天左右即迅速下降至 1∶1 2 8水平。共收液 335L ,纯化后获得抗原蛋白2 1 3 0 4mg ,平均产率为 635 94μg L ,较传统转瓶工艺 ( 4 1 4μg L)提高 5 3 6%。表明CHO细胞较长时间处于高乳酸水平下 ( >30mmol L)会严重影响产物的表达 ,应控制灌流培养液中的葡萄糖浓度在较低水平 ,或通过适当提高灌流速率使培养基中乳酸水平维持在较低水平 ,从而有利于HBsAg的高效稳定表达     

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。     

葡萄糖对重组CHO细胞生长代谢及EPO表达的影响

在CHO细胞批培养中 ,葡萄糖浓度从8.9增加到49.6mmol/L ,最大活细胞密度没有明显的差异 ,乳酸对葡萄糖的得率系数首先随着葡萄糖浓度的增加而增加 ,葡萄糖浓度达到 17.9mmol/L后 ,乳酸对葡萄糖的得率系数基本上维持恒定。在本实验中 ,葡萄糖浓度对谷氨酰胺代谢没有明显的影响。EPO的累积浓度首先随着起始葡萄糖浓度的增加 ( 8.9～ 17.9mmol L)而增加 ,进而又随着葡萄糖浓度的增加 (17.9～ 49.6mmol L)而下降 ,表明存在一最适浓度 ,在此浓度下重组CHO细胞的EPO表达最大。     

哺乳动物细胞灌流培养工艺开发与优化

近年来生物药市场需求量激增,高产量、高质量、低成本的哺乳动物细胞灌流培养工艺顺势成为工业界和学术界普遍关注的热点。文中围绕灌流培养工艺特有的操作环节及工艺优化应着重关注的细节展开论述,综述了近年来在灌流培养工艺开发和优化上取得的进步和提出的策略,以期为哺乳动物细胞灌流培养技术的开发提供参考。     

高渗胁迫和灌流培养策略提高HEK 293细胞生产重组腺病毒载体产量

由于各种疾病在全球范围内的肆虐,国际市场对重组腺病毒载体(adenoviral vector,Adv)疫苗的需求量急剧增加,而工艺研究是解决这一问题的有效手段之一。在细胞接毒前施加高渗胁迫可以提高分批培养模式下的Adv产量,新兴的灌流培养也可以显著提高Adv的产量。将高渗胁迫工艺与灌流培养相结合,有望进一步提升高细胞密度生产过程中的Adv产量。本研究利用摇瓶结合拟灌流培养作为生物反应器灌流培养的缩小模型,使用渗透压为300–405 mOsm的培养基研究了高渗胁迫对细胞生长和Adv生产的影响。结果显示,在细胞生长阶段使用370 mOsm的高渗透压培养基,在病毒生产阶段使用300 mOsm的等渗透压培养基的灌流培养工艺有效地提高了Adv的产量。进一步研究发现这可能归因于病毒复制后期HSP70蛋白的表达量增加。将这种工艺放大至生物反应器中,Adv的产量达到3.2×10¹⁰ IFU/mL,是传统灌流培养工艺的3倍。本研究首次将高渗胁迫工艺与灌流培养相结合的策略应用于HEK 293细胞生产Adv,同时揭示了高渗胁迫工艺增产Adv的可能原因,为HEK 293细胞生产其他类型Adv的工艺优化提供了借鉴。     

中国仓鼠卵巢细胞的悬浮适应及代谢特征

目的：通过悬浮适应,使中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）获得悬浮生长的特性,并可在悬浮培养条件下较快地生长。方法：将CHO细胞以3×10^5／mL接种于100mL的三角瓶内,培养时加入1％小牛血清、1g/LPIuronic F-68、25μg／mL硫酸葡聚糖,培养体积35mL,摇床转速90r／min,每24h离心换液,当细胞增殖为2×10^6／mL时传代。结果：经过悬浮适应,细胞的平均比生长速率由适应最初的0．27／d提高为适应后的0．48／d,最大总细胞密度由适应初期的2．5×10^6／mL提高为适应后的6．3×10^6／mL,目的蛋白活性也由适应前的2781U／mL提高为适应后的8878U／mL,适应后细胞的葡萄糖平均比消耗率为1．42μmol／（10^6细胞·d）,低于适应前的2．16μmol／（10^6细胞·d）。结论：贴壁生长的CHO细胞经过悬浮适应,不仅可以在悬浮培养条件下快速生长,而且细胞对葡萄糖的利用率也得到提高。     

CHO细胞表达抗血管内皮生长因子单克隆抗体工艺优化

抗血管内皮生长因子单克隆抗体(VEGF-MA)能够抑制肿瘤生长,具有良好的市场前景。本研究利用一株重组中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cell,CHO)细胞株表达VEGF-MA。首先对培养基种类进行优化,筛选最优的基础培养基、补料培养基和外源添加物。研究结果表明:最有利于重组CHO细胞株表达VEGF-MA的基础培养基、补料培养基和外源添加物分别为ActiCHO P Powder CD、CD Efficient Feed C AG和Sheff-CHO Plus PF ACF。利用这一培养基配比在摇瓶和3 L发酵罐中培养重组CHO细胞,VEGF-MA产量均可达到3.20 g/L。在3 L发酵罐中进一步优化培养条件,结果表明:最优的接种密度、pH、溶解氧浓度、前期培养温度和后期培养温度分别为1.0×10^6个/mL、7.10、40%、36.5℃和34℃,此时的VEGF-MA产量能够达到4.10 g/L。VEGF-MA质量指标均处于标准范围内:电荷异质性、糖基化水平和蛋白纯度分别为26.1%、59.1%和95.1%。     

微载体规模化培养细胞的研究

通过实验探索使用微载体进行动物细胞规模化培养,以期达到建立规模化生产病毒疫苗的目的。实验研究了Vero细胞的生长曲线,以及对细胞生长过程中影响细胞生长的葡萄糖、氨含量两个主要因素的变化规律以及微载体浓度与细胞密度的关系。通过实验发现微载体规模化培养细胞易于操作,比传统转瓶培养的细胞密度高,封闭式的培养方式不但减少了污染几率,而且可以充分保证疫苗的质量。最终找出适宜疫苗培养的微载体使用浓度为2.5g/L,适宜的细胞接种浓度为:1~5×105cell/m l。     

多孔微载体无血清培养rCHO细胞生产u-PA

在30L搅拌式反应器中无血清培养分泌尿激酶型纤溶酶原激活剂(u-PA)的DNA重组CHO细胞,定期部分更换Cytopore多孔微载体,使生长在多孔微载体中的细胞不断更新繁殖,解决大规模细胞培养中的细胞凋亡问题。在91d连接换液培养过程中,细胞密度可维持在(1.3～2.6)×107／mL,活细胞比率维持在90％以上。在7.5L搅拌罐中培养细胞,利用外部周期性压力振荡刺激并结合载体更新技术,可减轻密度效应对细胞生长和表达的影响,在一定程度上提高细胞在高密度培养条件下的表达水平。在67d连续换液培养中,细胞最高密度为2.64×107／mL,活细胞比率维持在95％以上。与稳压操作相比,利用周期变压刺激技术可提高产量10％～20％,且可降低葡萄糖厌氧代谢生成乳酸的转化率,利用4步纯化工艺,从含u-PA约135g的2100L上清中获得约80gu-PA(单链比例约为90％)。     

Vero细胞微载体不同培养方法的评价

对三种不同培养方法进行细胞生长速度、密度、营养及代谢产物浓度的比较分析,以优化和筛选最佳培养条件与方式。用同体积生物反应罐,基本培养条件相同,采用批培养、再循环培养、灌流培养三种方式进行了Vero细胞微载体（CytodexI）的周期培养。三种培养方法均达到预期效果,最终细胞密度分别为每毫升2.09×10     

细胞工厂培养轮状病毒基因重配株Ls(G3型)条件的优化研究

目的以细胞工厂代替转瓶培养轮状病毒基因重配株Ls的可行性研究。方法采用细胞工厂与相应的转瓶培养工艺作对比,比较两种容器内细胞生长状态与病毒收获液滴度,并对细胞工厂培养条件进行了优化。结果以相同浓度接种细胞时,细胞工厂4 d长成单层,转瓶却需要7 d,经细胞仪计数后单位面积内细胞密度相当;以相同MOI接种病毒后,转瓶内的病毒于第7天病毒滴度达到峰值,细胞已完全脱落;细胞工厂于第3天病毒滴度达到峰值,并实现了3次收获。细胞工厂每次收获的病毒液滴度都稳定在一定范围,与转瓶相当。另外,细胞工厂培养条件优化结果表明,Vero细胞最佳接种浓度为3.0×104细胞/cm2,接种病毒的最适MOI为0.02~0.04。结论使用细胞工厂培养Ls株病毒不仅提高了效率,而且减少了培养空间,可替代转瓶规模化生产轮状病毒疫苗。     

应用生物反应器连续培养基因重组CHO细胞的研究

应用5L生物反应器悬浮培养乙肝重组DNA转化的CHO细胞B43株生产HBsAg。试验了细胞接种量、微载体的加入方式、培养方法(半流加培养和连续灌流名养)对细胞生长形态和HBsAg分泌的影响,初步建立了5L生物反应器的生产工艺,在5L生物反应器最适合连续灌流培养的条件是pH 7．30—7．40,Do 25～3;％,T 36．5℃,微载体6～8g／L,灌流速度5．5—7．5L,24h细胞连续培养60天,细胞密度维持在5．O×10　6～1．O×10　7／ml之间,收获细胞液的RPHA效价为l：512—1：1024．HlBsAg含量为3－5mg／I。     

谷氨酰胺对微囊化重组CHO细胞生长代谢及内皮抑素表达的影响

微囊化技术是一种有发展潜力的生物技术,在细胞移植和药物控释等方面具有广泛的应用。然而由于目前微囊化细胞规模化培养技术还不成熟,阻碍了其在临床治疗中的推广与应用。为了了解微囊化重组CHO细胞的生长代谢特性为今后规模化培养优化提供技术参考,考察了主要氮源物质谷氨酰胺对微囊化重组CHO细胞生长代谢及内皮抑素表达的影响。结果显示:当谷氨酰胺起始浓度从2.69mmolL增加到9.05mmolL时最大活细胞密度并没有增高,细胞增殖没有显著差异。当谷氨酰胺起始浓度较低(2.69mmolL)时,葡萄糖的比消耗速率较大;当谷氨酰胺起始浓度增高时(7.91mmolL～9.05mmolL)葡萄糖和谷氨酰胺的比消耗速率增大,但细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的利用率降低。谷氨酰胺对产物表达有显著影响,起始浓度为4.97mmolL时的内皮抑素累积浓度最高,达546.36ngmL,过低和过高谷氨酰胺起始浓度下内皮抑素的累积浓度均较低。     

连续灌流培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体

自 2 0世纪 70年代以来 ,工程抗体在基础医学研究、临床诊断和治疗 ,以及免疫预防等领域中的广泛应用 ,大大促进了其产业化的进程。目前工业化生产单克隆抗体的主要方法是通过发酵罐、中空纤维和固定床等生物反应器培养系统 ,以微载体、微包囊法在体外大规模高密度培养杂交瘤细胞 ,再通过相关的纯化手段浓缩纯化制备抗体[1 ,2 ] 。就操作方式而言 ,一般采用两个基本策略 :①大容量高密度的悬浮培养 ,最多采用的是搅拌式气升式生物反应器 ,通过微载体依托细胞相对固定化 ,降低了搅拌培养时对细胞的剪切力 ,提高细胞的密度和稳定性及生产率。…     

细胞工厂在轮状病毒基因重配株LD9培养中的应用初探

为了探索用细胞工厂代替转瓶培养轮状病毒基因重配株LD9及收获高滴度的LD9病毒原液和提高产量的可行性,分别在2层4、层细胞工厂和3L1、5L转瓶培养Vero细胞,比较两种容器内细胞的生长状态。结果显示,以相同活细胞数2.5×104/ml同时接种两种不同培养容器时,细胞工厂培养3d已长成单层,而转瓶培养需5d;对两种容器长满单层时的细胞经胰酶消化后通过细胞仪计数、分析,结果显示,两种容器培养细胞长成单层时的单位面积细胞密度相当;对长成致密单层细胞的两种容器以相同的MOI(MOI=0.1)接种LD9病毒,转瓶培养的病毒于第8d病毒滴度达到高峰,为6.0～6.5 lgCCID50/ml;细胞工厂第5d病毒滴度达高峰,为6.5 lgCCID50/ml,并于第9d病毒滴度再次达到峰值,为6.0～6.5 lgCCID50/ml,实现二次收获病毒。