基于细胞的剪切应力传感器用于生物处理

科学领域:

• 生物技术和生物加工
• 细胞培养工程 细胞培养工程
• 生物反应器设计和优化

背景情况:

• 生物反应器中的剪切应激显著影响哺乳动物细胞的健康,生长和命运,对下一代细胞疗法至关重要.
• 现有的方法,如计算流体动力学建模和切割应力评估的PCR试验,在复杂性和实用性方面存在局限性.
• 在各种生物反应器条件下,需要一种快速,简单的方法来量化剪切应力.

研究的目的:

• 开发和验证一种简单的基于细胞的传感器,用于测量生物反应器中的剪切应力.
• 为了实现生物过程参数的优化,以改善细胞生长和产量.
• 为了促进生物反应器容器的设计,减少剪切应力配置.

主要方法:

• 设计的中国仓鼠卵巢 (CHO-DG44) 细胞具有早期生长反应-1 (EGR-1) 应激敏感促进体,控制绿色光蛋白 (GFP) 表达.
• 在24小时内使用细胞分析仪器在应激的CHO细胞中量化GFP水平.
• 具有化学和流体剪切应力的传感器性能特征,并在不同的设计的Ambr® 250生物反应器容器中进行了测试.

主要成果:

• 改造后的CHO细胞表现出GFP表达的增加,与更高的剪切应力大小和暴露时间相关.
• 传感器的表征证实了其在不同压力条件下的灵敏度和稳定性.
• 在Ambr® 250生物反应器中的成功应用证明了传感器在评估生物反应器施加的剪切应力方面的实用性.

结论:

• 开发的基于CHO细胞的剪切应力传感器为评估生物反应器条件提供了简单有效的工具.
• 这种传感器可以促进过程优化和敏感细胞培养的低剪切生物反应器系统的设计.
• 它为复杂的建模或繁的测试方法提供了切割应力评估的实用替代方案.