生物反应器的放大(生物反应器的放大计算)

海潮机械 2023-01-15 13:10 编辑:admin 216阅读

1. 生物反应器的放大计算

       将细胞培养管密封膜完全密封培养管。

       使用细胞培养管培养细胞,水的损失会影响细胞的生长,通过在透气和无菌密封膜上方,封闭一个或多个开口,可以使这种水损失降低到小,利于细胞培养。

  细胞培养管生物反应器,充分发挥悬浮细胞的大规模筛选和优化过程中的优势,可以用很小的培养量,评估对于放大生产而言重要的参数优化。

2. 生物反应器的放大计算方法

一次性生物反应器不可以无限放大,因为有一定的限度

3. 生物反应器经验放大常用原则

传统的方法开发一种新的化工工程,一般要经历实验室的微型实验--小型实验--多级中试--工业化生产几个步骤。

在这个多工序的过程中,设备尺寸的变化可能导致内部传热和传质行为的剧变。

所以,生产设备的放大不能直接乘以倍数,而要具体分析,这就是所谓放大效应~不过有看到报道一种微化工技术,说是:在微化工技术中,当研究成功需要工业生产时,只需将实验时的反应设备叠加连接(numbering-up)即可,不需要经过小试、中试的过程。

微化工技术的每一个反应单元都相当于一个**的反应器,能有效避免通常工业化过程中的放大效应,从而降低研发成本、实现科研成果的快速转化。

4. 反应器放大的方法

固定床,由于流体是柱塞流,不存在返混现象,但是对于热效应明显的反应,会存在传热的问题,通常会将催化剂分多段装填.另外,也很难保证催化剂各处的反应物均匀.但固定床结构简单,容易设计,是工业上最广泛彩的反应装置.流化床,流体处于完全返混状态,可以更有利于传质传热.由于催化剂与反应物一起运动,可以使反应物与催化剂更充分的接触,可以获得转化率更高产物品质更稳定的产物.但是由于催化剂与反应物一起运动,反应后需要将催化剂分离,一般采用旋风分离机,所以催化剂不可避免会有所损失,也会造成粉尘污染.而且催化剂与因与流体一起运动,会不断发生碰撞,会造成催化剂的磨损.由于催化剂处于悬浮状态,所以催化剂的粒径要合适.总体上来讲,流化床的设计难度较大.

5. 生物反应器的放大计算原理

目前上市的重组抗体中绝大多数(如:Enbrel、Herceptin、Rituxan、Synagis)是采用流加(Fed-batch)培养工艺生产,这主要由于与之配套的生物反应器(搅拌罐、气升罐等)制造成熟,可线形放大(最大至20,000L),操作简单等原因。但是,流加培养过程中会出现营养物质消耗、代谢废物积累,以及产品质量不稳定等问题。因此,流加培养工艺的优化主要集中在基础培养基、流加培养基以及流加策略上,其优化的原则是根据细胞的代谢特点设计补料培养基,用于补充易耗成分,降低副产物积累。

作为生物大分子的重组抗体,同时具备聚体、降解、糖基化修饰、氧化、脱酰基化、异构体、二硫键错配等多种变异形式。由“细胞工厂”异源表达的重组抗体,其绝大部分质量变异与生产细胞对重组蛋白的翻译后修饰作用直接相关。

6. 生物反应器放大的基本原理

PCR技术的基本原理 类似于DNA的 天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。

PCR是一种体外DNA 扩增技术,是在模板DNA、引物和4种脱氧核苷酸存在的条件下,依赖于DNA聚合酶的酶促合反应,将待扩增的DNA片段与其两侧互补的寡核苷酸链引物经“高温变性——低温退火——引物延伸”三步反应的多次循环,使DNA片段在数量上呈指数增加,从而在短时间内获得我们所需的大量的特定基因片段。

PCR扩增仪

在环境检测中,靶核酸序列往往存在于—个复杂的混合物如细胞提取液中,且含量很低,对于探测这种复杂群体中的特异微生物或某个基因,杂交就显得不敏感。使用PCR技术可将靶序列放大几个数量级,再用探针杂交探测对被扩增序列作定性或定量研究分析微生物群体结构。PCR技术常与其他技术结合起来使用, 如RT-PCR、竞争PCR、巢式PCR、RAPf)、ARDRA等。

类别 听语音

竞争性PCR是一种定量PCR,通过向PCR反应体系中加入人工构建的带有突变的竞争模板、控制竞争模板的浓度来确定目的模板的浓度,对目的模板作定量研究。

将PCR技术和限制酶切技术结合使用,用限制酶酶切目的基因的PCR扩增产物,通过对酶切产物的分析,探测该基因的多态性。

RAPD(randomly amplified polymorphic DNA, RAPD)也是应用比较广泛的一项技术。RAPD是用那些对某—特定基因的非特异性的引物来扩增某些片段。RAPD分析用于探测含有混合微生物种群的各种生物反应器中的微生物多样性。用RAPD分析所得到的基因组指纹图谱在比较一段时间内微生物种群的变化以及比较小试规模和中试规模的反应器方面是有用的,但还不足以用来估测群落的生物多样性。

步骤 听语音

PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:

模板DNA的变性

模板DNA经加 热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;

模板DNA与引 物的退火(复性)

模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;

引物的延伸

DNA模板--引物结合 物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链,重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需 2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期(Plateau)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。