甘草细胞在搅拌式生物反应器中的放大培养

在建立了稳定的甘草细胞搅拌式生物反应器放大培养体系的基础上,本文研究了甘草细胞在搅拌式反应器中悬浮培养的生长特性,包括细胞生长、细胞膜的透性、培养体系的p H变化及甘草黄酮合成情况等,并与摇瓶培养作比较。结果发现,同等条件下,反应器中培养细胞生物量的积累低于摇瓶培养,整个培养周期较摇瓶培养缩短。培养过程中同一时间段反应器中的p H值略低于摇瓶中的p H,细胞中H2O2的浓度是摇瓶中的1.8倍,甘草黄酮的产量是摇瓶培养的1.5倍,表明反应器中机械搅拌与流体剪切的培养环境对细胞生长起到一定程度的抑制作用,但刺激了细胞次生代谢产物甘草黄酮较高水平的合成。     

pH对重组CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响北大核心CSCD

在1 L反应器中探究p H对CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响。在1 L反应器中对p H进行探究,实验研究表明当p H为7.05时最适合CHO细胞生长和抗体表达,在此条件下培养时第9天获得最高细胞密度1.54×107cells/m L,在第11天获得最高抗体浓度1 355.71 mg/L。p H对p CO2、乳酸积累、抗体的单体含量、电荷异质性和糖基化也有较大影响,当p H在6.95至7.25之间时,高p H培养能够降低乳酸积累和p CO2,但是会导致抗体的碱性峰增加。p H两项培养能够降低细胞活力,从而提高抗体表达量。     

pH对重组CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响

在1 L反应器中探究p H对CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响。在1 L反应器中对p H进行探究,实验研究表明当p H为7.05时最适合CHO细胞生长和抗体表达,在此条件下培养时第9天获得最高细胞密度1.54×107cells/m L,在第11天获得最高抗体浓度1 355.71 mg/L。p H对p CO2、乳酸积累、抗体的单体含量、电荷异质性和糖基化也有较大影响,当p H在6.95至7.25之间时,高p H培养能够降低乳酸积累和p CO2,但是会导致抗体的碱性峰增加。p H两项培养能够降低细胞活力,从而提高抗体表达量。     

动物细胞大规模培养的主流技术

随着对单克隆抗体等产品需求量的不断增加,2000年以后,动物细胞培养的产能迅速增加．现在全球的反应器总容量超过2000000L,比8年前增加了约4倍。产物浓度也比15年前提高了约100倍。达到了5g／L以上。动物细胞大规模培养产业,在规模和技术方法上,越来越与微生物发酵产业类似。在重组蛋白的生产中,当今的主流技术是．在大型机械搅拌式反应器中,用无血清培养基和流加培养工艺悬浮培养细胞,     

动物细胞流加培养的技术现状和发展趋势

流加培养是当前重组蛋白生产的主流培养模式。流加式操作主要是根据细胞对营养物质的不断消耗和需求,设计连续或半连续的流加浓缩营养物,使细胞持续高密度的生长,提高单位反应器体积内目的蛋白产量,从而达到高效生产的目的。流加培养工艺的关键技术主要包培养基的优化设计、流加策略的选择及优化、细胞代谢的调控。     

环境因子对一种病原真菌(Amoeboaphelidium sp.)感染微藻细胞能力的影响

油球藻(Graesiella sp.WBG-1)是一株适合于开放池规模化培养的产油微藻,在室外规模培养过程中常因一种病原真菌(Amoeboaphelidium sp.)的污染严重影响其生长和油脂积累,甚至导致培养失败。本文利用MTT染色法借助光学显微镜对被病原真菌感染的油球藻细胞计数并统计感染率,设置不同温度、光照强度、p H以及通气量等培养条件,研究环境因子对病原真菌感染能力的影响。结果表明:MTT染色法简单易行,可用于油球藻规模培养中病原真菌的检测;温度、光照强度、通气量和p H值均能够显著影响病原真菌的感染能力,高温、高光照强度、弱酸性环境和藻液静止等培养条件不利于病原真菌对油球藻的感染;在温度30℃、光强140μmol·m~(-2)·s~(-1)、通气量1.0 L·min~(-1)和p H 9.0±0.5的培养条件下成功建立了病原真菌感染油球藻的连续传代培养。本研究在实验室内模拟油球藻规模培养中被病原真菌感染的全过程,为深入研究该病原真菌对微藻细胞的感染行为及其感染机制提供了平台。     

克雷伯氏肺炎杆菌LDH526产1,3-丙二醇的甘油自动流加策略

1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,主要作为平台化合物用于合成聚酯,如聚对苯二甲酸丙二醇酯。经基因工程改造的克雷伯氏肺炎杆菌LDH526能以甘油作为唯一碳源合成1,3-丙二醇,最终发酵浓度超过90 g/L。甘油浓度是影响1,3-丙二醇合成的关键因素。为了实现对甘油浓度的精确控制,设计并优化了基于发酵动力学的甘油自动流加策略。通过将底物流加速率与易观察变量p H和发酵时间偶联,实现了发酵过程中甘油流加的自启动和甘油浓度的动态控制。发酵72 h,1,3-丙二醇的浓度可稳定超过95 g/L。自动控制甘油流加的发酵过程具有可重复性、连续性以及人工工作量少的特点,有望从实验室规模扩大到生产规模。     

基于pH调节和有机氮源流加调控补料分批发酵过程提高ε-聚赖氨酸产量

为了解决ε-聚赖氨酸(ε-PL)补料分批发酵过程中后期ε-PL产率下降的问题,提出了在补料阶段利用调节p H值和流加有机氮源(酵母粉)两种手段来提高ε-PL产率。利用上述两种策略,实现ε-PL平均产率分别达到4.62 g/(L·d)和5.16 g/(L·d),较未调控补料分批发酵(典型补料分批发酵)分别提高了27.3%和42.15%;同时,实现ε-PL产量分别达到36.95 g/L和41.32 g/L,较未调控补料分批发酵分别提高了27.4%和42.48%。进一步细胞活性染色和关键酶活性分析发现,两种策略均能显著提高细胞活力和关键酶活性。该研究结果表明,在发酵中后期通过调节p H值和流加酵母粉两种措施能够显著增强细胞活性和产生菌代谢能力,从而达到提高ε-PL产率和产量的目的。     

发展我国大规模细胞培养生物反应器装备制造业

生物反应器在生物工程装备制造业的产业化方面具有极其重要的意义。在分析了生物反应器产业的产品特点后,对我国生物反应器产业的现状和今后发展作了讨论。对以代谢流分析为核心的生物反应器、带pH测量与补料控制的摇床、动物细胞大规模培养生物反应器研制、生物反应器中试系统设计、大型生物反应器设计与制造技术研究等几个重要开发内容进行深入讨论,最后对细胞过程的系统生物学研究与生物反应器作了展望。     

机械搅拌式动物细胞反应器不同桨型组合的CFD数值模拟与优化

生物反应器已成为哺乳动物细胞生产治疗性抗体药物和疫苗的核心。文中采用CFD数值模拟方法对目前常用的机械搅拌式生物反应器在不同的搅拌形式下的流场进行了分析,获得了5种搅拌桨型组合条件下的速率矢量、持气率、含气率和剪切力分布的特征。通过构建的重组CHO细胞在不同搅拌形式条件下的流加分批培养发现,细胞密度和抗体表达水平与反应器内的最大剪切率直接相关,在FBMI3搅拌形式下细胞密度和抗体表达水平均最高。结果表明该CHO细胞在悬浮培养时对剪切环境比较敏感,且最大剪切力是工业规模放大的关键因素。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism