Name: use of high-throughput automated microbioreactor system for production of model igg1 in cho cells
Uploaded: 2018-09-28T13:00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Use of High-Throughput Automated Microbioreactor System for Production of Model IgG1 in CHO Cells at JoVE.com

Авторы хотели бы поблагодарить Скотт лютни аналитическую поддержку, которую они предоставили. Частичное внутреннее финансирование и поддержка этой работы была представлена программой критического пути CDER (CA #1-13). Этот проект частично поддержали назначение при управление биотехнологической продукции, США продовольствия и медикаментов, ведении Окриджская институт науки и образования через участие программы стажировки/исследования межучрежденческое соглашение между министерства энергетики США и FDA.

<ol>
	<li>K&#246;hler, G., Milstein, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+cultures+of+fused+cells+secreting+antibody+of+predefined+specificity.">Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity.</a> Nature. 256, 495-497 (1975).</li><li>Buss, N. A., Henderson, S. J., McFarlane, M., Shenton, J. M., de Haan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monoclonal+antibody+therapeutics:+history+and+future.">Monoclonal antibody therapeutics: history and future.</a> Current Opinion in Pharmacology. 12 (5), 615-622 (2012).</li><li>Jakobovits, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+fully+human+antibodies+by+transgenic+mice.">Production of fully human antibodies by transgenic mice.</a> Current Opinion in Biotechnology. 6 (5), 561-566 (1995).</li><li>Maksimenko, O. G., Deykin, A. V., Khodarovich, Y. M., Georgiev, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Transgenic+Animals+in+Biotechnology:+Prospects+and+Problems.">Use of Transgenic Animals in Biotechnology: Prospects and Problems.</a> Acta Naturae. 5 (1), 33-46 (2013).</li><li>Jayapal, K. P., Wlaschin, K. F., Hu, W., Yap, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recombinant+protein+therapeutics+from+CHO+cells-20+years+and+counting.">Recombinant protein therapeutics from CHO cells-20 years and counting.</a> Chemical Engineering Progress. 103 (10), 40 (2007).</li><li>Velugula-Yellela, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+media+and+antifoam+selection+on+monoclonal+antibody+production+and+quality+using+a+high+throughput+micro-bioreactor+system.">Impact of media and antifoam selection on monoclonal antibody production and quality using a high throughput micro-bioreactor system.</a> Biotechnology Progress. , (2017).</li><li>Foltz, I. N., Karow, M., Wasserman, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+and+Emergence+of+Therapeutic+Monoclonal+Antibodies.">Evolution and Emergence of Therapeutic Monoclonal Antibodies.</a> Circulation. 127 (22), 2222-2230 (2013).</li><li>Kondragunta, B., Drew, J. L., Brorson, K. A., Moreira, A. R., Rao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+clone+selection+using+high-throughput+bioreactors.">Advances in clone selection using high-throughput bioreactors.</a> Biotechnology Progress. 26 (4), 1095-1103 (2010).</li><li>Altamirano, C., Paredes, C., Cairo, J., Godia, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+of+CHO+cell+culture+medium+formulation:+simultaneous+substitution+of+glucose+and+glutamine.">Improvement of CHO cell culture medium formulation: simultaneous substitution of glucose and glutamine.</a> Biotechnology Progress. 16 (1), 69-75 (2000).</li><li>Selvarasu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+in+silico+modeling+and+metabolomics+analysis+to+characterize+fed-batch+CHO+cell+culture.">Combined in silico modeling and metabolomics analysis to characterize fed-batch CHO cell culture.</a> Biotechnology and Bioengineering. 109 (6), 1415-1429 (2012).</li><li>Seth, G., Ozturk, S., Zhang, C., Hu, W. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cell Culture Bioprocess Engineering. , 97-126 (2012).</li><li>McKeehan, W. M. K., Ham, R., Ham, R., Waymouth, C., Chapple, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Growth Requirements of Vertebrate Cells In vitro. , 223-243 (1981).</li><li>Jordan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+culture+medium+improvement+by+rigorous+shuffling+of+components+using+media+blending.">Cell culture medium improvement by rigorous shuffling of components using media blending.</a> Cytotechnology. 65 (1), 31-40 (2013).</li><li>Castro, P. M. L., Hayter, P. M., Ison, A. P., Bull, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+a+statistical+design+to+the+optimization+of+culture+medium+for+recombinant+interferon-gamma+production+by+Chinese+hamster+ovary+cells.">Application of a statistical design to the optimization of culture medium for recombinant interferon-gamma production by Chinese hamster ovary cells.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 38 (1), 84-90 (1992).</li><li>Liu, C. -. H., Chu, I. M., Hwang, S. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factorial+designs+combined+with+the+steepest+ascent+method+to+optimize+serum-free+media+for+CHO+cells.">Factorial designs combined with the steepest ascent method to optimize serum-free media for CHO cells.</a> Enzyme and Microbial Technology. 28 (4-5), 314-321 (2001).</li><li>Parampalli, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developement+of+serum-free+media+in+CHO-DG44+cells+using+a+central+composite+statistical+design.">Developement of serum-free media in CHO-DG44 cells using a central composite statistical design.</a> Cytotechnology. 54 (1), 57-68 (2007).</li><li>Hsu, W. -. T., Aulakh, R. P., Traul, D. L., Yuk, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+microscale+bioreactor+system:+a+representative+scale-down+model+for+bench-top+bioreactors.">Advanced microscale bioreactor system: a representative scale-down model for bench-top bioreactors.</a> Cytotechnology. 64 (6), 667-678 (2012).</li><li>Janakiraman, V., Kwiatkowski, C., Kshirsagar, R., Ryll, T., Huang, Y. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+high-throughput+mini-bioreactor+system+for+systematic+scale-down+modeling,+process+characterization,+and+control+strategy+development.">Application of high-throughput mini-bioreactor system for systematic scale-down modeling, process characterization, and control strategy development.</a> Biotechnology Progress. 31 (6), 1623-1632 (2015).</li><li>Kim, B. J., Diao, J., Shuler, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mini-scale+bioprocessing+systems+for+highly+parallel+animal+cell+cultures.">Mini-scale bioprocessing systems for highly parallel animal cell cultures.</a> Biotechnology Progress. 28 (3), 595-607 (2012).</li><li>Legmann, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+predictive+high-throughput+scale-down+model+of+monoclonal+antibody+production+in+CHO+cells.">A predictive high-throughput scale-down model of monoclonal antibody production in CHO cells.</a> Biotechnology and Bioengineering. 104 (6), 1107-1120 (2009).</li><li>Sch&#228;pper, D., Alam, M. N. H. Z., Szita, N., Lantz, A. E., Gernaey, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+microbioreactors+in+fermentation+process+development:+a+review.">Application of microbioreactors in fermentation process development: a review.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 395 (3), 679-695 (2009).</li><li>Hegab, H. M., ElMekawy, A., Stakenborg, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+microfluidic+microbioreactor+technology+for+high-throughput+submerged+microbiological+cultivation.">Review of microfluidic microbioreactor technology for high-throughput submerged microbiological cultivation.</a> Biomicrofluidics. 7 (2), 021502 (2013).</li><li>Rameez, S., Mostafa, S. S., Miller, C., Shukla, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+miniaturized+bioreactors+for+cell+culture+process+development:+Reproducibility,+scalability,+and+control.">High-throughput miniaturized bioreactors for cell culture process development: Reproducibility, scalability, and control.</a> Biotechnology Progress. 30 (3), 718-727 (2014).</li><li>Xu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+TAP+Ambr+250+disposable+bioreactors,+as+a+reliable+scale-down+model+for+biologics+process+development.">Characterization of TAP Ambr 250 disposable bioreactors, as a reliable scale-down model for biologics process development.</a> Biotechnology Progress. 33 (2), 478-489 (2017).</li><li>Delouvroy, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+advanced+micro-scale+bioreactor+(ambr&#8482;)+as+a+highthroughput+tool+for+cell+culture+process+development.">Evaluation of the advanced micro-scale bioreactor (ambr&#8482;) as a highthroughput tool for cell culture process development.</a> BMC Proceedings. 7 (6), 1-3 (2013).</li><li>Kelly, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+performance+of+semi-continuous+cell+culture+in+an+ambr15+microbioreactor+using+dynamic+flux+balance+modeling.">Optimizing performance of semi-continuous cell culture in an ambr15 microbioreactor using dynamic flux balance modeling.</a> Biotechnology Progress. , (2017).</li></ol>

Отказ: Эта публикация отражает мнение автора и не должно быть истолковано как отражают взгляды или политику FDA.

Запуск автоматизированных микро биореактор системы должным образом и эффективно предполагает своевременное выполнение нескольких автоматизированных шагов. Одним из наиболее важных частей системы это программирование, программное обеспечение. Если есть любые ошибки при написании программы, будет существовать серьезные ошибки в эксперимент, который может привести к неожиданным изменениям в процессе кормления стратегия, стратегия выборки или качества конечного продукта, который может сделать недействительными результаты исследования. Еще одним важным аспектом работы системы – на место и затяните крепежные пластины правильно для обеспечения надлежащего управления ДУ. Наиболее распространенными указание, что плита зажим был ужесточен неравномерно — неожиданные вариации в делать измерения для судов 1, 6, 7 и 12 (угол реактора судов). Общая нестабильность ду указывает, ослабление прокладки на линиях впуска газа в зажим плит. Этот сценарий может препятствовать достижения уставки. Другой типичной ошибкой избежать при начиная эксперимент, давая клетки сидеть слишком долго на этапе прививка, заставляя их урегулировать. Меньше времени, клетки проводят сидя, тем меньше шансов, есть что постепенно нижней посевным материалом клеток добавляются хронологически сосуды реактора, которые могут вызвать значительный уклон, что невольно вредит результаты исследования. Это лучше прививать в несколько этапов, т.е. инокуляции каждой культуры станции один за другим с паузы шаги между ними, так что клетки не сидят в пластину прививка не более 15 минут.
Касающихся повседневного использования, поддержания стерильности имеет жизненно важное значение. Хотя система находится в биологической безопасности кабинета, стерильность не гарантируется из-за частых движения и капот. Следовательно все, что идет в капюшоне должны быть распылен с 70% IPA. Во-вторых важно обеспечить, чтобы минимальная вспенивание происходит во время культуры; средства массовой информации может засорить газообразования и магистрали, ведущие к повредить крепежные пластины и даже основных компонентов ниже. Шаги превентивного пеногасителя дополнение критически важны в любой дизайн программы микро биореактора. В случае «пена,» было бы полезно следовать производителей, очистки протокол и может предотвратить повреждение зажим плит. Кроме того использование не орошают судов может быть полезным для более низких плотностей ячейки или при запуске в пакетном режиме, как выше поверхности соотношение объема позволяет эффективно кислорода даже с отсутствием размещенно. Однако-орошают судов не может быть полезным для плотности или перфузии культур высокой клеток, как глава пространства недостаточно, чтобы идти в ногу с культурами растущее потребление кислорода.
Есть многочисленные преимущества, предоставляемые системой microbioreactor, поскольку он позволяет несколько контролируемых культур будет работать параллельно в небольшом масштабе больший контроль, чем встряхнуть флакон. 17 таким образом, эта система облегчает выполнение скрининговых исследований, делает, высокая пропускная способность клон исследований и исследований transfection. Автоматизированной обработки жидких также снижает изменчивость аналитик аналитик одновременно минимизируя утомительно и времени интенсивного труда для квалифицированного персонала. Хотя есть несколько преимуществ к системе, существует ряд ключевых недостатков, которые следует учитывать. Во-первых, значительно ограничивает культуры объемом 15 мл, в процесс отбора проб и окончательный урожай материал и несколько альтернативных малых биореакторах (до 500 мл) недавно стали доступны. Один последние улучшения в системе является интеграция автоматизированной микромасштабной биореактор с анализатором BioProfile FLEX 2 от Nova биомедицинских, которая снижает опасность в процесс отбора путем уменьшения объема выборки для анализа плотности и питательных веществ клеток . Преимущества могут включать быстрой установки и практически без очистки ведущих оперативные экономии, однако стоимость одноразовые единиц должны рассматриваться в долгосрочной перспективе проектов как это может быть дорогостоящим для приобретения единиц, чем многоразовые обычных систем.
Метод, рассматриваемых в настоящем документе в первую очередь подходит для пакетного режима клеточной культуры, но может быть изменен в зависимости от потребностей пользователя. Каждая культура станция имеет независимый контроль температуры, в то время как делать и рН может изменяться на уровне отдельных реактор судов. Портняжная также предлагает Доу, планирование программное обеспечение, разработанное специально для того, чтобы позволить эксперименты специально для системы микро биореактора. Крупномасштабные DoE исследования с использованием нового программного обеспечения Доу, предоставляемых производителем может помочь в средствах массовой информации и дополнения оптимизации. Хотя здесь не используется, microbioreactor система также позволяет кормить Пакетная исследования. Система еще не был оптимизирован для культур клеток перфузии. Однако были ограниченные исследования и испытания, чтобы имитировать операцию культуры клеток перфузии в текущей системе микро биореактора. 26 этот метод может быть изменен для имитации высокой плотности перфузии культур клеток урегулирования. Различной высоты, к которому накапайте вставляется в реакторе и оптимизации времени усадки средства массовой информации можно снять и пополняется зеркало изобилие режим культуры. Есть новые продукты в этой развивающейся области, которая может работать лучше, чем системы, представленные здесь, если режим перфузии культуры.
Таким образом это исследование демонстрирует использование автоматизированных микро биореакторов и связанных аналитических операций культуры клеток Чо производить и характеризуют модель IgG1 моноклональные антитела. Это подчеркивает микро биореакторов роли малого масштаба в Биопроцесс производства и их влияние на развитие культуры клеток и СМИ скрининга. Хотя есть много преимуществ в использовании системы автоматизированной малого масштаба, в полной мере реализовать свои преимущества процесса понимания и аналитических характеристик важно. Это исследование предоставляет пользователю с ориентиром для использования автоматизированных микромасштабной реактора системы, которые могут быть разработаны и улучшены в отдельных исследовательских потребностей.

Моноклональные антитела (mAbs) впервые были произведены в клетки hybridoma мыши в 1975 году1. С тех пор увеличение в развитии производства рекомбинантного белка имело место для гуманизации mAbs увеличения в естественных условиях безопасности и эффективности2,3,4. Большинство процессов производство рекомбинантных белков используют клеток яичника китайского хомяка (СНО) для легкости, с которой они могут быть адаптированы к сыворотке свободных средств массовой информации, их способность производить белки с аналогичными столб-поступательные изменения, врожденной человека белков и их надежности как принимающей ячейки5,6.
Чтобы доставить продукт, быстрее и для больших групп пациентов с стабильное качество растет спрос. Помимо экономических преимуществ растет репертуар заболевания mAbs, которая теперь включает в себя аутоиммунных заболеваний, осложнений после трансплантации, артрит и рака7. Средняя урожайность для современных коммерческих МАБ производственных линий, как правило, в диапазоне от 5-6 г/Л и продолжать расти5. Частично это было достигнуто путем Чо клеточной инженерии и улучшения производственной линии скрининга с помощью высокопроизводительного биореакторов8. Однако большинство увеличение производства белка приписываются процесс улучшений, включая прогресс в оптимизации средств массовой информации, условий культуры клеток и улучшено питание стратегии7,9,10. Питательные добавки имеет важное значение не только для роста надлежащего клеток, но и для эффективного производства высококачественного белка. Кроме того клетки требуют стехиометрическим добавления конкретных питательных веществ, требующих дополнительных понимание для кормления стратегия оптимизации6,11. Традиционная оптимизация методы включают в себя компонент титрования отдельных СМИ и СМИ, сливаясь с смесь конструкции. Однако эти методы потребляют много времени, труда и включают риски, связанные с человеческой ошибки12,13.
СМИ оптимизации исследований ранее полагались на 1-2 Л биореакторов, которые могут быть дорогими с точки зрения сырья и человеческого капитала и встряхнуть флакон. Планшет также были использованы, но эти методы предоставляют Ограниченная масштабируемость. Кроме того это все еще может потребоваться несколько трудоемкий запусков, которые вводят изменчивость партии партии, которая скрывает ОКХ изменчивости, вызванные состав средств массовой информации и стратегии кормления14,,1516. Таким образом необходимость возникла систем высокой пропускной способности и высокой согласованностью параллельных биореактор17,18,19,20.
С значительные расходы, связанные с операцией традиционных лабораторных биореакторах (0,5-5 L), microbioreactors предложить альтернативу, сокращению затрат для оценки производства биологически производных препаратов. 21 -лабораторных биореакторах перемешивают танк надежны и плотной данные через сенсорные массивы. Обратная связь системы управления позволяют легко надзора операции. Однако Ассамблея, калибровки, уборка, трудовые затраты, расходы субстрата и стерилизации требования сделать лабораторных биореакторах перемешивают танк дорогим и трудоемким для работы. Встряхните флакон и микротитровальных пластины удалить некоторые из этих расходов и трудовые проблемы, связанные с большего масштаба биореакторов, но эти альтернативы обеспечивают слабый контроль над условия обработки и низкой плотности данных, часто только конечную точку измерения. 22
Кроме того microbioreactors использовать небольшой объем работы для обеспечения уменьшения масштаба подход к линии клеток и вверх по течению процесса развития. Шкала microbioreactor экспериментов можно значительно снизить эксплуатационные расходы через нижний использования мощности, субстрат, труда, пространства и утилиты. 23 Microbioreactors, как встряхнуть флакон в том, что они просты в обращении из-за их размера, но они сохраняют преимущества традиционных лабораторных биореакторах через их обратной связи контроль pH, температуры, растворенного кислорода и кислоты/базы потребления, а также их вывода в реальном времени данных параметров качества, включая покинуть состав газа. Microbioreactor шкала позволяет для высокопроизводительного скрининга потенциал, который может быть полезным для клон отбора и процесса развития. 24
Биореактор Advanced микромасштабной было показано, быть эффективным инструментом для Чо клетки культуры процесс квалификации и развития18. Здесь ambr15 автоматизированная система, состоящая из 48 microbioreactors параллельно, которые показали, чтобы быть сопоставимы с классической перемешивают танк реакторов в масштабе до исследования,25 был использован в аналогично ранее работы, оптимизированное средства массовой информации Композиция для Чо-DG44 клеток линии производства модель химерных IgG16. Эффекты различных СМИ условий на рост и титр были по сравнению и проанализированы. В этом документе были представлены общего руководящего принципа для запуска системы microbioreactor и анализ образцов сырой СМИ.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:899px;" width="898">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:373px;">CHO DG44 Cell Line</td>
			<td style="width:191px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:157px;">A1100001</td>
			<td style="width:177px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ambr 15 automated microbioreactor system</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>001-2804</td>
			<td>automated micro bioreactor</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ambr 15 Cell Culture 24 Disposable Bioreactors - Sparged</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>001-2B80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1 mL disposable pipette tips, sterilized</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>A-0040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">5 mL disposable pipette tips, sterilized</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>A-0039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">24 Well deep well plates</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>A-0038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1 Well plates</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>A-0068</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Vi-Cell XR cell counter</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>731050</td>
			<td>automated cell counter</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">EX-CELL&#160;Antifoam (gamma irradiated)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>59920C-1B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CD OptiCHO AGT Medium</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A1122205</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">200 mM L-glutamine</td>
			<td>Corning</td>
			<td>25-005-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">100X Penicillin/Streptomycin</td>
			<td>Corning</td>
			<td>30-001-CI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">125 mL F-Bottom Shake Flasks (Sterile, Vented)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>PBV12-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">125 mL glass Spinner Flasks</td>
			<td>Corning Life Sciences Glass</td>
			<td>4500-125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">250 mL PP Conical Centrifuge Tubes (Sterile)</td>
			<td>Nalgene (Thermo Scientific)</td>
			<td>376814</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">TC20 Automated Cell Counter</td>
			<td>BioRad Laboratories, Inc.</td>
			<td>1450103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Trypan Blue</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T8154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">10x PBS</td>
			<td>Corning</td>
			<td>46-013-CM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">BioProfile FLEX Analyzer</td>
			<td>Nova Biomedical</td>
			<td>49418</td>
			<td>Nutrient Analyzer</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Octet Red 96</td>
			<td>Pall Fort&#233;Bio&#160;</td>
			<td>99-0042</td>
			<td>Protein A Biosensor</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Protein A Dip and Read Biosensors</td>
			<td>Pall Fort&#233;Bio&#160;</td>
			<td>18-5010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Polypropylene 96-well Microplate, F-bottom, Chimney-style, Black</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td>655209</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

use of high-throughput automated microbioreactor system for production of model igg1 in cho cells

Автоматизированный микромасштабной биореакторов (15 мл) может быть полезным инструментом для инженеров культуры клеток. Они облегчают одновременное выполнение широкого ряда экспериментальных условий при минимизации потенциальных Вариабельность процесса. Применение этого подхода включают в себя: клон скрининг, температуры и рН сдвиги, оптимизации средств массовой информации и дополнения. Кроме того небольшой реактор томов способствуют большие дизайна экспериментов, что расследовать широкий спектр условий. Это позволяет вверх по течению процессам значительно оптимизирован до масштабов, где экспериментов является более ограниченный характер из-за времени и экономических трудностей. Автоматизированных микромасштабной биореактор системы предлагают различные преимущества по сравнению с традиционными мелких клеток культуры единицы, такие как встряхнуть флакон или фляги спиннер. Однако во время пилотного масштаба процесса развития значительные необходимо для обеспечения реализации этих преимуществ. При запуске с осторожностью, систему можно включить высокий уровень автоматизации, могут быть запрограммированы для выполнения Доу в большее количество переменных и может уменьшить время отбора проб при интеграции с питательных анализатор или счетчик соматических клеток. Интеграция Эксперт производные эвристики, представленные здесь, с текущей автоматизированных микромасштабной биореактор экспериментов можно свести к минимуму распространенных ошибок, которые мешают значимые результаты. В крайнем случае неспособность придерживаться принципов, изложенных здесь может привести к повреждению оборудования, которое требует дорогой ремонт. Кроме того в microbioreactor системах имеют небольшие культуры томов, затрудняя характеристика условий культуры клеток. Количество и количество проб, взятых в процесса в пакетный режим культуры ограничен, как эксплуатационные объемы не может опускаться ниже 10 мл. Этот метод будет обсудить преимущества и недостатки систем микромасштабной биореактора.

Мониторинг критических технологических параметров и другие параметры культуры клеток на протяжении всей операции клеточных культур является важным аспектом в биотехнологии. Счетчик клеток и питательных анализатор были использованы для количественной оценки пяти атрибутов, которые характеризуют рост клеток, питательных потребления и побочный эффект формирования. Счетчики клеток были получены ежедневно для всех условий культуры. Средняя жизнеспособных клеток плотности и коммуникации, как показано на рисунке 3 , наряду с их ±1 SD интервала. Питательных веществ и побочный продукт профили также показано с интервалом SD ±1 через стационарной фазы культур. Наклон этот профиль представляет средний глюкозы и глютамин потребления и производства молочной кислоты, ставки. В целом эти результаты демонстрируют возможности мониторинга эти атрибуты в системе microbioreactor; а также системы microbioreactor возможность сохранить эти параметры в узком диапазоне.
Общая продуктивность культур клеток была количественно с помощью системы биосенсор proteinA после заготовленных клеток культуры средств массовой информации был передан через фильтр PVDF 0,22 мкм. Конкретные производительности в клетку, варьировались от 0.87 ПГ/мобильный d до 1,15 ПГ/мобильный d как показано на рисунке 4. Основываясь на эти результаты могут быть исследованы широкий спектр условий для выбора состава СМИ и кормления стратегии, которые максимальное количество белка производится для минимальных инвестиций в экспериментальной процедуры.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58231/58231fig1.jpg"> Рисунок 1 : Схема системы microbioreactor с 4 станции культуры (CS), имея 12 сосуды реактора. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58231/58231fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a> 
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58231/58231fig2.jpg"> Рисунок 2 : Пример пример плита настройки для основной количественный регенерации эксперимент в системе биосенсор proteinA. Строка 1 (красный «R») зарезервирован для эталонного образца(в матрице отсутствуют аналита); строка 2 (Аквамарин) представляет собой набор стандартов (концентрации находятся в мкг/мл); строки 3 и 4 (оранжевый) являются наборы низких и высоких положительных элементов управления («PL» и «PH», соответственно); строки 5-10 (фиолетовый) содержат неизвестных образцов; Программа-по умолчанию позиции для регенерации («R») и нейтрализации («N») буферов строки 11 и 12 (серый). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58231/58231fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a> 
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58231/58231fig3.jpg"> Рисунок 3 : ) средняя плотность и жизнеспособности профили жизнеспособных клеток в возрасте старше партии. SD ± 1 показано также для обозначения жесткий контроль роста клеток в microbioreactor системах. b) средняя питательных профиль для глюкозы и глютамин, а также средняя субпродукт профиль для молочной кислоты. SD ± 1 показано также для обозначения жесткий контроль над СМИ композиция в microbioreactor системах. (N = 3, все условия были запущены в трех экземплярах). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58231/58231fig3large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58231/58231fig4.jpg"> Рисунок 4 : Представитель коробки участок средней производительности конкретных условий различных СМИ. (N = 3, все условия были запущены в трех экземплярах) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58231/58231fig4large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Use of High-Throughput Automated Microbioreactor System for Production of Model IgG1 in CHO Cells at JoVE.com

Use of High-Throughput Automated Microbioreactor System for Production of Model IgG1 in CHO Cells

Использование высокопроизводительного автоматизированная система Microbioreactor для производства модель IgG1 в клетках Чо

Представлен подробный протокол для одновременной работы 48 параллельных клеточных культур в разнообразных условиях в системе microbioreactor. Процесс культуры клеток, урожай и последующих антитела титр анализа описаны.

Automated microscale bioreactors (15 mL) can be a useful tool for cell culture engineers. They facilitate the simultaneous execution of a wide variety of ...

Этот метод может помочь ответить на некоторые важные вопросы в области производства био-процессов в отношении аспектов характеристики клеточной линии и посредников и оптимизации процессов. Преимущества этого метода в том, что он обеспечивает больший контроль в колбы встряхивания и позволяет автоматизации и производительности большого количества небольших исследований масштаба для быстрого генерации данных. Демонстрация процедуры будет, Сай Рашмика Velugula и Кейси Kohnhorst, научные сотрудники в моей лаборатории.Начните с погружения запас мерзкий в три раза от 10 до седьмого показать клетки на миллилитр замораживания среды в 37 градусов по Цельсию водяной бане. Когда останется лишь небольшая щепка льда, аккуратно размороженная быстро размороженные клеточные суспензии несколько раз и перенесите один миллилитр клеток в стерильную 125 миллилитровую вентилируемую колбу встряхивания, содержащую 29 миллилитров среды OptiCHO. Поместите колбу в инкубатор клеточной культуры при 37 градусах цельсия и 8%CO2 с встряхивания 130 об/мин.Субкулирование клеток после 72 часов в 100 миллилитров свежих 37 градусов по Цельсию среды в 125 миллилитров спиннер колбу еще 72 часа инкубации при 37 градусов по Цельсию и 8%CO2 с перемешиванием при 70 об/мин. На третий день субкультуры, добавить свежие предварительно разогретой среды спиннер колбу для поддержания клеток, по крайней мере 90%жизнеспособности в течение последних 24 часов культуры. На следующее утро нажмите на значок удаленного рабочего стола и нажмите кнопку connect.При подключении удаленного рабочего стола откройте программное обеспечение для счетчика ячеек и установите новый Reagent Pak. Затем опорожните отходы Trypan Blue и заготовьте систему. Далее минимизируйте удаленное соединение и откройте программное обеспечение микро биореа реакторов, используя существующий эксперимент в качестве шаблона для создания нового эксперимента.Перед запуском определите пластины, используемые во время бега в мимической части программного обеспечения, и поместите 12 стерильных культурных сосудов в каждую культурную станцию. Поместите автоматические зажимные пластины поверх сосудов и поместите пластины для перемешивания поверх пластин зажима, убедившись, что каждый штифт надежно вставлен. Затем закретув зажим пластины с винтами и nobs при условии.Для запуска системы сканируйте штрих-код, предоставляемый каждым культурным сосудом. Система будет инициализировать и проверять наличие соответствующих судов. Установите контроль температуры до 37 градусов по Цельсию и помешивая до 1000 об/мин и включите растворенный кислородный монитор PH.Далее выполните программу средней зарядки. Когда все среды были загружены, 35 микролитров EX-CELL Antifoam будут добавлены из пластины Antifoam к культурным сосудам. После 30 минут начать запись растворенного кислорода и PH в средствах массовой информации культуры, что позволяет растворенного кислорода для достижения точки 50%После растворения кислорода равновесия, включите фоновую базу дополнений для достижения установленного PH 7,1 для всех культурных сосудов.На следующее утро выполните приостановленный шаг PH и перенесите все содержимое колбы спиннера в стерильную 250-миллилитровую коническую трубку для центрифугации. Resuspend гранулы в достаточно свежей среде, что окончательная плотность будет один раз от 10 до шестого CHO клеток на миллилитр после добавления инокулума в культуре судов и добавить приостановленные клетки в соответствующие скважины стерильных крышкой 24 хорошо пластины. Добавьте три миллилитров инокулума к каждому хорошо и поместите инокулум пластины на назначенный стол внутри капота.Затем, пусть культуры судов equilibrate, по крайней мере час и инициировать пять EX-CELL рассчитывать шаг в программе. Для ежедневного анализа питательных веществ и метаболита на второй день поместите пластины держателя образца трубки на назначенные палубы и загрузите открытые микроцентрифуговые трубки в соответствующие держатели. Затем поместите образцы в лоток анализатора, чтобы выполнить анализ питательных веществ.Для прекращения пробега сначала выключите контроль температуры, за которым последует агитация. Остановите растворенный кислород PH управления и фоновой базы дополнений, все другие элементы управления, и монитор системы. Отвинтить зажим и перемешать пластины, удалить культуры судов, и винт сушки пластин в культуру станции.Затем выполните двухчасовой цикл сушки по программе; нажмите стоп в программном обеспечении биореактора после завершения цикла сушки. Для сбора клеток передача жидкости клеточной культуры из реакторных сосудов в соответствующие конические трубки для центрифугации и фильтрации супернатантов через стерильные 0,22 микрометровые фильтры PVDH. Затем перенесите один миллилитр каждой стерильной клеточной культуры супернатанта в отдельные 1,5 миллилитровые микроцентрифуговые трубки для отрицательного хранения 20 градусов по Цельсию до анализа титера.Для измерения IgG титеры образцов, сначала включите биосенсорную систему белковой помощи. После того, как лампа прогреется, по крайней мере один час, позволяют образцам равномерно до комнатной температуры и presoak один кончик белковой помощи на образец в свежей среде клеток, по крайней мере 30 минут. Затем установите температуру пластины до 26 градусов по Цельсию.Загрузите образцы в систему и запустите анализ, используя анализ высокой чувствительности по умолчанию с регенерацией программного обеспечения для сбора данных. Используя интегрированный счетчик клеток, средняя плотность клеток и viabilities можно получить ежедневно для всех условий культуры. Используя анализатор питательных веществ, мы также можем получить профили питательных веществ и побочных продуктов, демонстрирующие целесообразность мониторинга этих атрибутов в системе реактора микробио.Кроме того, общая продуктивность клеточных культур в различных культурных условиях, представляющих интерес, может быть количественно определена с помощью биосенсорной системы белковой помощи, как это было продемонстрировано. При попытке этой процедуры важно помнить, что протокол работает только в том случае, если программирование выполнено правильно; обеспечение своевременного выполнения протокольных шагов с минимальными ошибками. После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как: жидкая хроматография, масс-спектрометрия и рассеяние многоугольного света, чтобы ответить на дополнительные вопросы, касающиеся физических и химических свойств производимого продукта.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

Полимерные Microarrays высоких Discovery Пропускная биоматериалов

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a ...

Cultivation of Mammalian Cells Using a Single-use Pneumatic Bioreactor System

Выращивание клетках млекопитающих с использованием одноразовых Пневматический биореактора системы

Recent advances in mammalian, insect, and stem cell cultivation and scale-up have created tremendous opportunities for new therapeutics and personalized ...

Use of a High-throughput In Vitro Microfluidic System to Develop Oral Multi-species Biofilms

Use of a High-throughput In Vitro Microfluidic System to Develop Oral Multi-species Biofilms

Использование высокой пропускной<em&gt; In Vitro</em&gt; Микрожидкостных систему для разработки Устные биопленки Многовидовые

There are few high-throughput in vitro systems which facilitate the development of multi-species biofilms that contain numerous species commonly detected ...

Production, Characterization and Potential Uses of a 3D Tissue-engineered Human Esophageal Mucosal Model

Производственные, характеристики и потенциальные возможности использования в 3D тканевой инженерии человека пищевода слизистой модели

The incidence of both esophageal adenocarcinoma and its precursor, Barrett&#8217;s Metaplasia, are rising rapidly in the western world. Furthermore ...

Using Tomoauto: A Protocol for High-throughput Automated Cryo-electron Tomography

Использование Tomoauto: протокол для высокой пропускной автоматизированной Cryo-электронной томографии

Cryo-electron tomography (Cryo-ET) is a powerful three-dimensional (3-D) imaging technique for visualizing macromolecular complexes in their native ...

Generic Protocol for Optimization of Heterologous Protein Production Using Automated Microbioreactor Technology

Общий протокол для оптимизации производства гетерологичных белка с использованием автоматизированной технологии Microbioreactor

A core business in industrial biotechnology using microbial production cell factories is the iterative process of strain engineering and optimization of ...

Purification and Analytics of a Monoclonal Antibody from Chinese Hamster Ovary Cells Using an Automated Microbioreactor System

Очистка и аналитика моноклонального антитела от китайских яичников хомяка с помощью автоматизированной системы микробиореактора

Monoclonal antibodies (mAbs) are one of the most popular and well-characterized biological products manufactured today. Most commonly produced using ...

Process Optimization using High Throughput Automated Micro-Bioreactors in Chinese Hamster Ovary Cell Cultivation

Оптимизация процесса с использованием высокой пропускной связи Автоматизированные микро-биореакторы в китайском Хомстер яичников культивирования клеток

Optimization of bioprocesses to increase the yield of desired products is of importance in the biopharmaceutical industry. This can be achieved by strain ...

High Throughput Yeast Strain Phenotyping with Droplet-Based RNA Sequencing

Высокая пропускная способность Дрожжи Штамм Фенотипирование с капли на основе РНК секвенирования

The powerful tools available to edit yeast genomes have made this microbe a valuable platform for engineering. While it is now possible to construct ...

Generation of Dynamical Environmental Conditions using a High-Throughput Microfluidic Device

Поколение динамических экологических условий с использованием микрофлюидного устройства с высокой пропускной способностью

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and ...