BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Hubert Schwarz
(2017):
Development of a scale-down perfusion bioreactor system.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Biotechnologie,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 60.
UB BOKU
obvsg
- Abstract:
- Der Einsatz von Perfusionsprozessen zur Produktion von rekombinanten Proteinen spielt in der tierischen Zellkultur eine immer größere Rolle. In dieser Arbeit wurden Perfusionsprozesse mit verschiedenen Zellrückhaltesystemen für Antikörper exprimierende CHO (Chinese hamster ovary) Zelllinien im Labormaßstab getestet. Durch den Einsatz von Tangentialflussfiltration (TFF)- Hohlfasermodulen konnte eine Zelldichte von 20-30 x 10⁶ Zellen/mL unter Zuhilfenahme einer kontinuierlichen „Cell bleed“ Strategie für einen Zeitraum von über einer Woche gehalten werden. Weitaus anspruchsvollere Zelldichten von 90-100 x 10⁶ Zellen/mL und hoher Viabilität konnten mit einer Perfusionsrate von 5 Reaktorvolumen pro Tag für eine Woche aufrechterhalten werden. Dadurch konnte die Konsistenz des Prozesses auch für hochdichte Zellkulturen bestätigt werden. In einem weiteren Prozess wurde die Zellrückhaltung mit einer Probenahmesonde, dessen keramische Membran direkt im Reaktor in die Fermentationsbrühe eintaucht, getestet. Da diese Sonde besonders leicht von Zellen verklebt wird („fouling“ der Membran), konnte in der Perfusionskultur nur eine vergleichsweise geringe Zelldichte erreicht werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Antikörperproduktion der verschiedenen Prozesse bewertet. Eine Teilretention des Produkts im Reaktor wurde in beiden Perfusionssystemen nachgewiesen, jedoch zu einem geringeren Grad im TFF-Prozess. Außerdem nahm die zellspezifische Produktivität mit zunehmender Zelldichte ab. Durch die Entwicklung einer mit kleinen Volumina betriebenen TFF-Perfusions-Plattform wurde ein kostengünstiger Prozess etabliert, der weniger Nährmedium verbraucht als viele herkömmliche Prozesse. Darüber hinaus kann durch die Verwendung von parallel betriebenen miniaturisierten Rührkesselreaktoren im Perfusionsmodus sowohl Platz, als auch Zeit zur Generierung von Versuchsdaten gespart werden.
- Beurteilende(r): Kunert Renate