本發(fā)明屬于細(xì)胞工程領(lǐng)域,具體涉及一種提高雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體產(chǎn)量的培養(yǎng)方法。
背景技術(shù):
1、單克隆抗體已成為許多疾病診斷和治療的重要手段,如癌癥、自身免疫性疾病、感染性疾病等。它們可以特異性地結(jié)合到病原體或病變細(xì)胞上,從而達(dá)到治療或診斷的目的。在生物學(xué)研究中,單克隆抗體被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)功能研究、細(xì)胞信號傳導(dǎo)研究、免疫學(xué)研究等領(lǐng)域。它們可以作為探針、標(biāo)記物或抑制劑,幫助科學(xué)家更深入地了解生物體的奧秘。單克隆抗體也是藥物研發(fā)的重要工具。它們可以作為藥物的載體或靶標(biāo),幫助開發(fā)新的藥物或改進(jìn)現(xiàn)有藥物。
2、隨著生物學(xué)和生物制藥領(lǐng)域的快速發(fā)展,雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)也在不斷優(yōu)化和拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。隨著分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展,雜交瘤細(xì)胞技術(shù)的各個環(huán)節(jié)都得到了優(yōu)化,包括融合方法的改進(jìn)、篩選技術(shù)的提高、培養(yǎng)條件的優(yōu)化等,從而提高了雜交瘤細(xì)胞的穩(wěn)定性和單克隆抗體的特異性。
3、雖然雜交瘤細(xì)胞可以穩(wěn)定地生產(chǎn)單克隆抗體,但其產(chǎn)量往往較低,難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用的需求。雜交瘤細(xì)胞的生長動力學(xué)研究是了解細(xì)胞生長規(guī)律和優(yōu)化培養(yǎng)條件的基礎(chǔ)。然而,在實(shí)際操作中,由于細(xì)胞生長環(huán)境的復(fù)雜性和細(xì)胞株的差異性,往往難以準(zhǔn)確預(yù)測和控制細(xì)胞的生長速度。此外,細(xì)胞生長過程中還可能出現(xiàn)停滯、衰老等現(xiàn)象,進(jìn)一步增加了實(shí)驗(yàn)的難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種提高雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體產(chǎn)量的培養(yǎng)方法。
2、為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
3、所述提高雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體產(chǎn)量的培養(yǎng)方法包括如下步驟:
4、(1)將凍存的雜交瘤細(xì)胞接種至初始培養(yǎng)基中活化(15ml試管中裝10ml培養(yǎng)基),然后于37℃、轉(zhuǎn)速30rpm、5%co2環(huán)境下培養(yǎng)(25ml通風(fēng)蓋小燒瓶),待培養(yǎng)基變黃時進(jìn)行傳代培養(yǎng);所述初始培養(yǎng)基是至少添加有碳源、維生素、細(xì)胞生長因子、抗生素的完全培養(yǎng)基,所述碳源在完全培養(yǎng)基中的濃度為2mm-6mm,維生素、細(xì)胞生長因子、抗生素在完全培養(yǎng)基中的體積百分比濃度均為0.5%-1.5%;所述完全培養(yǎng)基中還添加有血清,所述血清在完全培養(yǎng)基中的體積百分比濃度為20%;在傳代培養(yǎng)時,逐級降低培養(yǎng)基中的血清含量至0%,傳代培養(yǎng)得到無血清培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞;
5、(2)預(yù)裝無血清培養(yǎng)基至發(fā)酵罐中,然后接種步驟(1)所得的無血清培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞至發(fā)酵罐,于轉(zhuǎn)速90rpm、37℃、ph值6.9-7.4、80%-90%po2環(huán)境下進(jìn)行初始階段的培養(yǎng)1-2d,至細(xì)胞豐度為1x?105/ml-2x?105/ml;所述無血清培養(yǎng)基的組分與步驟(1)中不含血清的初始培養(yǎng)基組分相同;所述發(fā)酵罐中,接種的無血清培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞與預(yù)裝的無血清培養(yǎng)基的體積比為0.1:4;
6、(3)向發(fā)酵罐中補(bǔ)料無血清培養(yǎng)基,于轉(zhuǎn)速120rpm、37℃、ph值6.9-7.4、60%-80%po2環(huán)境下進(jìn)行生長階段的培養(yǎng)1-2d,至細(xì)胞豐度為5x?105/ml-7x?105/ml,然后于轉(zhuǎn)速120rpm、37℃、ph值6.9-7.4、40%-60%?po2環(huán)境下進(jìn)行指數(shù)階段的培養(yǎng)24h-36h,至細(xì)胞豐度為2x?106/ml-5x?106/ml,再進(jìn)入20%-40%?po2環(huán)境下穩(wěn)定培養(yǎng)階段,穩(wěn)定培養(yǎng)末期細(xì)胞豐度為1.6x?107/ml;所述補(bǔ)充的無血清培養(yǎng)基與預(yù)裝的無血清培養(yǎng)基的體積比為3:2;
7、(4)檢測發(fā)酵罐中細(xì)胞死亡率達(dá)50%-60%時,收集細(xì)胞懸液進(jìn)行抗體純化,即得純化后的雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體。
8、優(yōu)選地,步驟(1)中所述完全培養(yǎng)基為hybridoma?sfm、cd?hybridoma?medium、medium?nctc-109、pfhm-iiprotein-free?hybridoma?medium培養(yǎng)基中的任意一種,所述血清是無igg血清,所述碳源為glutamax、l-谷氨酰胺、葡萄糖中的任意一種,所述維生素為mem,所述細(xì)胞生長因子為b-27,所述抗生素為青霉素-鏈霉素。
9、更優(yōu)選地,所述無igg血清為胎牛血清。
10、優(yōu)選地,所述方法步驟(4)之后還包括如下步驟:收集細(xì)胞懸液后再向發(fā)酵罐中補(bǔ)入無血清培養(yǎng)基,然后重復(fù)步驟(3)和(4),實(shí)現(xiàn)無需再次接種雜交瘤細(xì)胞的分批培養(yǎng)。
11、下面對本發(fā)明作進(jìn)一步地說明:
12、本發(fā)明通過在傳代過程中逐級降低培養(yǎng)基中血清的水平至無血清培養(yǎng)基,達(dá)到雜交瘤細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中的耐受能力和提高存活率,進(jìn)一步在分批發(fā)酵培養(yǎng)過程中,通過分批補(bǔ)料的方式進(jìn)行培養(yǎng)基的補(bǔ)充,來提高細(xì)胞豐度;通過在不同培養(yǎng)階段調(diào)節(jié)生物反應(yīng)器po2,攪拌轉(zhuǎn)速等參數(shù),改善了細(xì)胞狀態(tài)以及活力,提高了單克隆抗體的產(chǎn)量和實(shí)現(xiàn)分批培養(yǎng)。
13、1、本發(fā)明通過間斷補(bǔ)料的方式使活化細(xì)胞充分適應(yīng)培養(yǎng)基獲得更高細(xì)胞豐度
14、先活化凍存雜交瘤細(xì)胞,然后轉(zhuǎn)移到通風(fēng)蓋小燒瓶中,保持搖床速度30rpm,在37℃的培養(yǎng)箱中,5%的二氧化碳環(huán)境中培養(yǎng)。當(dāng)培養(yǎng)基變黃時,進(jìn)行傳代,逐級降低培養(yǎng)基中血清含量,將血清降至5%,2%最后降至0。實(shí)現(xiàn)了雜交瘤細(xì)胞在培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞馴化,避免了外源抗體和雜蛋白的干擾,培養(yǎng)方法簡單高效,細(xì)胞存活率高。為發(fā)酵接種提供了高質(zhì)量的雜交瘤細(xì)胞,接種前雜交瘤細(xì)胞的細(xì)胞豐度達(dá)到2x?105/ml。
15、然后預(yù)裝4l新鮮無血清培養(yǎng)基至infors生物發(fā)酵罐中。接種100ml無血清培養(yǎng)基雜交瘤細(xì)胞至發(fā)酵罐,保持?jǐn)嚢杷俣?0rpm,溫度37℃,ph值控制范圍6.9-7.4,控制po2濃度為80%-90%,培養(yǎng)1-2天至發(fā)酵罐內(nèi)細(xì)胞豐度達(dá)到1x?105/ml-2x?105/ml,再次補(bǔ)料6l新鮮無血清培養(yǎng)基至infors生物發(fā)酵罐中,保持?jǐn)嚢杷俣?20rpm,溫度37℃,ph值控制范圍6.9-7.4,以此實(shí)現(xiàn)間斷補(bǔ)料的培養(yǎng)方式,使細(xì)胞充分適應(yīng)培養(yǎng)基和平緩度過發(fā)酵過程的細(xì)胞初始階段。
16、通過本發(fā)明中所述的間斷補(bǔ)料方式,通過在細(xì)胞初始階段和生長階段補(bǔ)料新鮮培養(yǎng)基,可以有效提升整體發(fā)酵罐內(nèi)生長階段細(xì)胞豐度,細(xì)胞活力升高,同時可以延長細(xì)胞培養(yǎng)時間,在培養(yǎng)末期可以獲得多至1.6x?107/ml細(xì)胞,且存活率超過60%,為雜交瘤細(xì)胞的抗體生產(chǎn)提供了有效的細(xì)胞豐度保證。
17、2、本發(fā)明通過不同培養(yǎng)階段降低po2誘導(dǎo)雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)抗體
18、一個正常的培養(yǎng)有四個階段:初始階段,生長階段,指數(shù)階段,穩(wěn)定階段。雜交瘤細(xì)胞發(fā)酵的初始階段為第一次接種后1-2d,細(xì)胞數(shù)約為1x?105/ml-2x?105/ml,需氧量不高,保持po2濃度控制在80%-90%;生長階段約1-2d,細(xì)胞數(shù)在5x105/ml-7x105/ml左右,耗氧量開始增加,需氧量為0.05l/min~0.08l/min,將po2濃度控制在60-80%;指數(shù)生長階段,細(xì)胞密度在24h-36h內(nèi)急劇增加,達(dá)到約2x?106/ml-5x?106/ml,需要大量的o2,po2濃度控制在40%-60%;穩(wěn)定階段,細(xì)胞可增長至細(xì)胞數(shù)量保持不變,耗氧量下降到初始階段的水平,上清抗體水平在此階顯著增加,po2濃度需要保持在20%-40%以獲得最佳培養(yǎng)氧分壓。
19、雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)抗體需要在缺氧環(huán)境下進(jìn)行,在培養(yǎng)過程中,并逐級降低po2的水平,不影響雜交瘤細(xì)胞的細(xì)胞增殖,也使在平穩(wěn)期的高峰度細(xì)胞處于低氧脅迫,從而大量分泌目的抗體,可以將發(fā)酵培養(yǎng)的上清液抗體生產(chǎn)水平提升至約200-300mg/l,所述培養(yǎng)方法簡單有效,保持了高細(xì)胞活力也提高抗體生產(chǎn)效率。
20、3、在特定化培養(yǎng)階段收獲細(xì)胞補(bǔ)料新鮮培養(yǎng)基實(shí)現(xiàn)分批培養(yǎng)
21、在穩(wěn)定生長階段,細(xì)胞大量分泌抗體,但由于營養(yǎng)物質(zhì)的不足,細(xì)胞死亡率開始增加。在此階段,檢測細(xì)胞死亡率在50%-60%,直接收獲細(xì)胞。此時infors生物發(fā)酵罐中為10l細(xì)胞培養(yǎng)懸液,從安全取樣器中收集細(xì)胞或培養(yǎng)基樣品約9l,再注入3l新鮮無血清培養(yǎng)基,重復(fù)進(jìn)行本發(fā)明中所述的間斷補(bǔ)料方式進(jìn)行培養(yǎng),以此實(shí)現(xiàn)分批培養(yǎng)無需額留種接種。
22、本發(fā)明所述提高雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體產(chǎn)量的培養(yǎng)方法,適合于大量生產(chǎn)抗體,通過此種方式可以連續(xù)進(jìn)行雜交瘤細(xì)胞發(fā)酵長達(dá)半年之久。保證了生產(chǎn)的連續(xù)性,也提高了抗體生產(chǎn)的效率。