搖瓶培養(yǎng)中適應(yīng)乳酸和減少乳酸生產(chǎn)的研究結(jié)果表明，通過改變培養(yǎng)基成分和定期補充特定物質(zhì)，可以使CHO細(xì)胞系適應(yīng)乳酸環(huán)境并減少乳酸的產(chǎn)量。細(xì)胞乳酸含量的測定可以使用德國 EKF乳酸分析儀進(jìn)行在線測量。
這項研究采用了天然控制的CHO細(xì)胞系，并在標(biāo)準(zhǔn)光-CHO基培養(yǎng)基中添加鈉，以增加乳酸產(chǎn)量。培養(yǎng)過程中，通過定期添加乳酸補充介質(zhì)來控制乳酸水平，通過搖瓶培養(yǎng)的方式進(jìn)行實驗。
圖為：乳酸-補充培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細(xì)胞在初始階段表現(xiàn)出降低的特定凈生長率
實驗結(jié)果顯示，當(dāng)細(xì)胞在乳酸-補充培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，初始階段會出現(xiàn)特定凈生長率的下降。然而，隨著時間的推移，細(xì)胞逐漸適應(yīng)了這種培養(yǎng)基，并被稱為乳適應(yīng)細(xì)胞。通過添加氯化鈉將獨立的本地對照培養(yǎng)物改造成適應(yīng)細(xì)胞，并稱為OMOM適應(yīng)細(xì)胞。
圖為：初始乳酸鹽濃度對批量搖瓶培養(yǎng)中特異乳酸生產(chǎn)率的影響
在適應(yīng)期之后，乳適應(yīng)細(xì)胞和OMOM適應(yīng)細(xì)胞分別在乳酸補充劑或氯化鈉補充劑的條件下繼續(xù)培養(yǎng)了80天。在此期間，兩種細(xì)胞類型均保持穩(wěn)定的生長和表型。實驗結(jié)果表明，除了乳酸生產(chǎn)率方面的統(tǒng)計學(xué)差異外，具體凈增長率和特定葡萄糖攝取率等代謝率也有顯著差異。
通過適應(yīng)乳酸的細(xì)胞和本地控制細(xì)胞的對比，研究發(fā)現(xiàn)增加乳酸濃度顯著降低了乳酸鹽的特定生產(chǎn)率，使乳酸鹽的產(chǎn)量在約35mm處接近零。即使在相對較高的葡萄糖水平下，細(xì)胞仍能保持指數(shù)增長。
圖為：l 生物反應(yīng)器培養(yǎng)的乳酸水平
通過生物反應(yīng)器培養(yǎng)實驗觀察到，LSA技術(shù)（利用LA細(xì)胞）相較于OSA細(xì)胞在生長和活力方面表現(xiàn)更好。
在第一次喂養(yǎng)后，LSA培養(yǎng)物的生長速度優(yōu)于OSA培養(yǎng)物，并且提高了活細(xì)胞密度，達(dá)到了每毫升3500萬細(xì)胞的細(xì)胞密度，增加了100倍以上。相比之下，OSA培養(yǎng)物的最大細(xì)胞密度為每毫升2200萬細(xì)胞。在培養(yǎng)后期，LSA細(xì)胞表現(xiàn)出較高的可見性，并且經(jīng)歷了緩慢的死亡階段。而OSA細(xì)胞在最后一次喂養(yǎng)后進(jìn)入了較快的死亡階段，并以30%的低收獲率結(jié)束，比LSA細(xì)胞低40個百分點。
通過增加細(xì)胞密度和減少死亡率的綜合效果，LSA細(xì)胞表現(xiàn)出更高的綜合活細(xì)胞日（IVCD）。具體來說，LSA培養(yǎng)物每毫升細(xì)胞的最大細(xì)胞密度為3500萬個，IVCD為每毫升2.73億個細(xì)胞日，都是已知最高值之一。
此外，LSA技術(shù)大大減少了乳酸水平的增加，經(jīng)德國EKF乳酸分析儀測量顯示乳酸濃度從OA細(xì)胞94mm降至LA細(xì)胞僅10mm，降低了9.4倍。LSA技術(shù)還降低了特定乳酸的生產(chǎn)率，在整個生長階段都實現(xiàn)了非常低的乳酸產(chǎn)生。
LSA技術(shù)還減少了控制pH值所需的堿量，并且維持在目標(biāo)值7.05附近。通過LSA技術(shù)，所需的堿量減少了八倍左右，相當(dāng)于乳酸增加減少的9.4倍。
總之，LSA技術(shù)在生物反應(yīng)器培養(yǎng)中展現(xiàn)出優(yōu)于OSA細(xì)胞的生長性能和細(xì)胞活力。通過降低乳酸產(chǎn)生、減少堿的添加量和維持良好的pH控制，在提高細(xì)胞密度和減少細(xì)胞死亡方面取得了不錯的效果。這為高效的生物反應(yīng)器培養(yǎng)和細(xì)胞生產(chǎn)提供了重要的參考和指導(dǎo)。
德國EKF乳酸分析儀是一種用于測量細(xì)胞培養(yǎng)過程中乳酸含量，快捷方便，操作簡便，只需要2ML樣品，20秒內(nèi)就可以出結(jié)果。對于及時調(diào)控細(xì)胞乳酸水平具有重要意義。
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