Оцінка піноутворювачів у експресії рекомбінантного злитого білка FC у колбі для струшування
Передумови
Оптимізація умов культивування для експресії та виробництва важливих терапевтичних біопрепаратів, таких як рекомбінантні білки, фрагменти антитіл та злиті білки, є ключовим елементом швидкого та економічного виробництва цих важливих молекул [1]. Фактори, які слід враховувати при виробленні білків з мікроорганізмів, таких як Saccharomyces cerevisiae або Pichia pastoris включають: рН, температуру, джерела вуглецю та азоту та необхідну потребу в кисні. Потреба мікроорганізму в кисні може бути забезпечена аерацією середовища, в якому він росте, що найчастіше відбувається шляхом проливання стерильного повітря через середовище.
Невдалим ефектом як іскроутворюючого газу через культуральні середовища з високою швидкістю та інтенсивного перемішування є утворення піни. Це особлива проблема, коли поверхнево активні види, такі як білки, присутні у високій концентрації. Піни - це газодисперсні дисперсії з вмістом газу> 95% [2]. Утворення піни може знизити ефективність газообміну на поверхні культури, оскільки між культурою та газами, що знаходяться в головному просторі судини, утворюється бар’єр. Піноутворення також може бути згубним для клітин: коли бульбашки лопаються, вони діють величезні сили, які можуть пошкодити клітини та/або будь-які секретуються білки.
Крім того, клітини та культуральне середовище втрачають пінну фазу, що може призвести до зниження продуктивності процесу. У крайніх випадках ситуація із «спіненням» може призвести до втрати стерильності процесу [2].
Для того, щоб мінімізувати шкідливі ефекти піноутворення, застосовуються протипінні засоби, які запобігають утворенню піни, зменшуючи поверхневий натяг культури [1]. Існує широкий асортимент протипінних засобів від різних постачальників. Приклади загальновживаних піногасників включають сполуки таких хімічних типів: поліалкіленгліколі, алкоксильовані ефіри жирних кислот на рослинних основах, поліпропіленгліколь (PPG), полімери силоксану, мінеральні олії та силікати.