對于CHO細(xì)胞表達(dá)抗體蛋白，通常認(rèn)為目前的細(xì)胞系已經(jīng)足夠穩(wěn)健，用戶往往只需要選擇合適的培養(yǎng)基來提高表達(dá)量就可以了；適度保持營養(yǎng)不富裕/不貧瘠是否能夠幫助提高表達(dá)結(jié)果之前并沒有太多研究。為此908devices公司設(shè)計(jì)了以控制葡萄糖濃度穩(wěn)定在2g/L與經(jīng)典的Fed-batch之間的表達(dá)結(jié)果比較。

實(shí)驗(yàn)條件

反應(yīng)器：Distek BIOne 1250 3L

細(xì)胞系：NIST-CHO mAb

接種密度：0.5x10⁶ cells/ml

基礎(chǔ)培養(yǎng)基：Ex-Cell Advanced CHO Fed-batch Medium (SAFC)

補(bǔ)料培養(yǎng)基：Ex-Cell Advanced CHO Feed 1 (SAFC) w/o glucose fed at 5% EOD

補(bǔ)料策略對比：

      l  自動(dòng)反饋控制葡萄糖濃度在2g/L

l  葡萄糖濃度<4g/L時(shí)分批補(bǔ)料至6g/L

分析儀器：

l  活細(xì)胞密度：Vi-Cell（Beckman Coulter）

l  葡萄糖、乳酸、銨離子：BioProfile Flex2 （NOVA）

l  滴度：HALCON（RedShiftbio）

l  電荷異構(gòu)體：ZipCHIP （908devices） with Orbitrap Exploris 240 Mass Spectrometer (Thermo Scientific)

反饋控制場景搭建：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1：葡萄糖濃度（點(diǎn)圖為離線Flex2數(shù)據(jù)，連線為在線拉曼Maverick數(shù)據(jù)，藍(lán)線為自動(dòng)反饋控制在2g/L葡萄糖濃度，黃線為經(jīng)典Fed-batch補(bǔ)料葡萄糖濃度）

圖2：乳酸濃度（點(diǎn)圖為離線Flex2數(shù)據(jù)，連線為在線拉曼Maverick數(shù)據(jù)）

圖3：銨離子濃度

圖4：活細(xì)胞密度

圖5：滴度

圖6：電荷異構(gòu)體

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

1，可以發(fā)現(xiàn)通過自動(dòng)控制葡萄糖濃度穩(wěn)定在2g/L，代謝副產(chǎn)物乳酸和銨的濃度均下降約50%，而抗體蛋白滴度和電荷異構(gòu)體主峰均上升約10%；

2，采用de Novo模型的即插即用在線拉曼Maverick，在無需提前建模或模型優(yōu)化的情況下，可以實(shí)現(xiàn)與離線生化分析儀葡萄糖和乳酸參數(shù)值差異不超過+/-0.5g/L，大大節(jié)約了反饋控制場景搭建的（建模）時(shí)間成本；