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    单克隆抗体体外生产面临的挑战该如何破?
    发布时间:2019-06-21   点击次数:1309次
       单克隆抗体体外生产面临的挑战该如何破?
      SCICONS代理单克隆抗体广泛用于科研,诊断和免疫治疗等领域,并且具有超越多克隆抗体的诸多优点。它们对单个表位具有较强的特异性,几乎没有变异性,并且很容易根据需要进行修饰和定制。
      动物伦理学的发展被越来越多的科学家认同,从而形成了一种摆脱动物也能生产出抗体的方法需求。这样的意识推动了体外生产抗体的技术革命,其中包括杂交瘤细胞在更为优化的培养基中体外培养,当然也包括各种利用哺乳动物细胞系和细菌作为宿主的基因工程法表达抗体。这种体外技术比基于动物的技术更符合伦理规范。但是,体外单克隆抗体生产依然存在许多挑战。
      体外单克隆抗体生产的挑战
      低产量:体外培养的上清液中培常常产生比体内腹水法更低的抗体浓度(/ ml)。
      细胞死亡:保持*的细胞增值能力和细胞活力对于更高抗体产量和优化的过程至关重要。
      污染:体外抗体生产的过程受到长期细胞培养相关污染的风险。
      耗时:体外抗体生产的过程经常需要长时间保持,以产生所需量的抗体。
      可扩展性:将研究规模的抗体生产工艺放大为大规模商业化抗体生产可能是困难的。因此,在优化生产过程时,必须考虑流程的可扩展性(线性放大)。
      成本:体外生产系统(如设备,消耗品和补料配方)的成分可能非常昂贵。SCICONS代理
      通过优化策略可以克服挑战
      1、优化细胞系
      虽然传统的杂交瘤(小鼠/大鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合)通常用于研究抗体的生产,但是人类治疗性抗体现在多选用克隆到重组细胞系中并由重组细胞系产生。细胞系的选择严重影响抗体生产过程的成功。
      优化重组细胞系通常是抗体生产中耗时的步骤,需要仔细考虑许多因素:
      细胞系来源:哺乳动物细胞是生产大多数重组蛋白质的*选择,因为它们产生合适的抗体。今天生产的所有重组蛋白质中约有70%是在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞系中制成的。
      宿主细胞系亚克隆(例如,CHOK1悬浮液亚克隆)和工程细胞系的使用:重组细胞系可以被工程化以调节糖基化和其他翻译后修饰,通过引入抗凋亡基因来减少细胞死亡,建立诱导生长阶段扩增和分离的系统,并产生具有更高亲和力和更高得率的抗体。
      正确的基因表达载体:哺乳动物表达载体含有抗体基因和选择性标记结构,以及强启动子和增强子。可以根据需要增加更好的输出和分泌蛋白的信号序列。
      *转染方法:存在几种转染方法,包括基于磷酸钙的转染法,脂质体转染法,电穿孔法和其他基于聚合物的转染法。
      克隆筛选方法:可靠的筛选方法对于鉴定有效的克隆和抗体数量以及质量评估至关重要。
      2、优化单克隆抗体生产的培养基条件
      无论使用传统的杂交瘤还是重组细胞系,培养基的选择都会影响细胞生长,从而影响抗体质量和产量。实验室经常测试许多不同配方的培养基以确定*适用与特定的细胞株。
      下面是培养基重要的考虑因素:
      包含动物血清的培养基制剂通常针对人用制剂是不可接受的。因此,应使用无血清的,化学成分明确的培养基,以避免动物来源的产品造成抗体的污染。
      添加各种添加剂和营养物质可以增强体外单克隆抗体的产生。补充剂可包括生长因子,生长抑制剂,自分泌因子和环状核苷酸。目前使用重组细胞系的生产方法通常包括调节对抗体功能重要的翻译后修饰(例如,糖基化或岩藻糖基化)的添加剂。某些添加剂也有助于提高产量。SCICONS代理
      在某些情况下,高渗透压可能会刺激抗体产生。可以通过测试培养基中不同的盐和糖浓度并选择导致*抗体产量的调节数值。
      具有减少或降低葡萄糖和谷氨酰胺浓度的基础培养基防止某些不希望的代谢副产物如氨和乳酸盐的积聚,并因此导致细胞活力的延长。
      培养基中的氨基酸作为细胞代谢的优先能量来源,可以使单克隆抗体分泌增加,细胞对碳水化合物等能量的依赖性降低。
      因为某些细胞系对其生长和生产阶段有不同的要求,所以考虑一种双培养系统策略,其中细胞在为生长优化的培养基中培养,然后切换到另一种针对抗体生产优化的培养基。然而,这种方法可能会增加系统的复杂性和成本。
      确定和定义标准化的物理、化学培养条件(如pH,温度,O2和CO2水平以及通气量),以获得*的培养基性能和增强的抗体生产。
      3、优化单克隆抗体生产系统
      可以通过选择正确的生产系统来克服低产量、可扩展性问题、更高的处理时间和流程优化的挑战。
      大批量生产可以在批量,灌注或连续培养系统中进行。
      批量培养:所有营养物在开始时作为基础培养基提供,每批次分开处理。
      连续或补料分批培养:在细胞需要时加入营养素,以便持续进行。
      灌注培养:营养培养基通过半透膜在整个培养基中循环。在该系统中,细胞可以固定在固体支持基质上或保留在中空纤维过滤器中。
      正确的过程类型取决于生产规模,可用资源和所需抗体的数量。作为分批培养系统,用于研究目的实验室规模抗体生产是可能的旋转瓶,滚瓶,培养袋或小型生物反应器。这些过程简单,快速和经济,需要小的人为干扰。
      补料分批或连续系统通常使用较大的生物反应器并且由于可以实现更高的细胞密度而提高产量。他们使用的培养基较少,但流程更长,设备复杂,成本高,需要更多的监控。
      灌注方法的使用需要在空间和设备方面投入大量资金,这种方法非常适合大型工业规模生产单位。该方法提供高的产量,并且在时间投入,能量使用和功效方面是*的。但是,需要持续监测,及时采集样品,严格控制操作。SCICONS代理

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