對于CHO細胞表達抗體蛋白，通常認為目前的細胞系已經足夠穩健，用戶往往只需要選擇合適的培養基來提高表達量就可以了；適度保持營養不富裕/不貧瘠是否能夠幫助提高表達結果之前并沒有太多研究。為此908devices公司設計了以控制葡萄糖濃度穩定在2g/L與經典的Fed-batch之間的表達結果比較。

實驗條件

反應器：Distek BIOne 1250 3L

細胞系：NIST-CHO mAb

接種密度：0.5x10⁶ cells/ml

基礎培養基：Ex-Cell Advanced CHO Fed-batch Medium (SAFC)

補料培養基：Ex-Cell Advanced CHO Feed 1 (SAFC) w/o glucose fed at 5% EOD

補料策略對比：

      l  自動反饋控制葡萄糖濃度在2g/L

l  葡萄糖濃度<4g/L時分批補料至6g/L

分析儀器：

l  活細胞密度：Vi-Cell（Beckman Coulter）

l  葡萄糖、乳酸、銨離子：BioProfile Flex2 （NOVA）

l  滴度：HALCON（RedShiftbio）

l  電荷異構體：ZipCHIP （908devices） with Orbitrap Exploris 240 Mass Spectrometer (Thermo Scientific)

反饋控制場景搭建：

實驗結果

圖1：葡萄糖濃度（點圖為離線Flex2數據，連線為在線拉曼Maverick數據，藍線為自動反饋控制在2g/L葡萄糖濃度，黃線為經典Fed-batch補料葡萄糖濃度）

圖2：乳酸濃度（點圖為離線Flex2數據，連線為在線拉曼Maverick數據）

圖3：銨離子濃度

圖4：活細胞密度

圖5：滴度

圖6：電荷異構體

實驗結論：

1，可以發現通過自動控制葡萄糖濃度穩定在2g/L，代謝副產物乳酸和銨的濃度均下降約50%，而抗體蛋白滴度和電荷異構體主峰均上升約10%；

2，采用de Novo模型的即插即用在線拉曼Maverick，在無需提前建模或模型優化的情況下，可以實現與離線生化分析儀葡萄糖和乳酸參數值差異不超過+/-0.5g/L，大大節約了反饋控制場景搭建的（建模）時間成本；