Evaluarea antispumelor în expresia unei proteine de fuziune FC recombinante în balon shake
fundal
Optimizarea condițiilor de cultură pentru exprimarea și producerea unor substanțe biologice terapeutice importante precum proteine recombinante, fragmente de anticorpi și proteine de fuziune este un element cheie în fabricarea rapidă și rentabilă a acestor molecule importante [1]. Factorii care trebuie luați în considerare atunci când se produc proteine din microorganisme precum Saccharomyces cerevisiae sau Pichia pastoris includ: pH, temperatură, surse de carbon și azot și necesarul esențial de oxigen. Cererea de oxigen de către un microorganism poate fi satisfăcută prin aerarea mediului în care crește, ceea ce se face cel mai adesea prin pulverizarea de aer steril prin mediu.
Un efect nefericit atât al gazelor de spargere prin cultura mediatică la viteze ridicate, cât și a agitației intense este formarea de spumă. Aceasta este o problemă specială atunci când speciile active la suprafață, cum ar fi proteinele, sunt prezente la concentrații mari. Spumele sunt dispersii gazoase/lichide cu un conținut de gaz> 95% [2]. Formarea spumei poate reduce eficiența schimbului de gaze la suprafața culturii, deoarece se formează o barieră între cultură și gazele din spațiul principal al vasului. Spumarea poate fi, de asemenea, dăunătoare celulelor: atunci când bulele izbucnesc, exercită forțe pure, care pot deteriora celulele și/sau orice proteine secretate.
În plus, celulele și mediul de cultură se pierd în faza de spumă, ceea ce poate duce la o scădere a productivității procesului. În cazuri extreme, o situație de „spumă” poate duce la pierderea sterilității procesului [2].
Pentru a minimiza efectele dăunătoare ale spumării, se utilizează agenți antispumă care previn formarea spumei prin reducerea tensiunii superficiale a culturii [1]. Există o gamă largă de agenți antispumă disponibili de la diverși furnizori. Exemple de anti-spume utilizate în mod obișnuit includ compuși din următoarele tipuri chimice: polialchilenglicoli, esteri de acizi grași alcoxilați pe baze vegetale, polipropilen glicol (PPG), polimeri siloxani, uleiuri minerale și silicați.