改进的营养介质

“高级美食”的细胞

2018年06月16日

厨师知道，好的食材是美味佳肴*重要的先决条件。由于生产药物活性成分的细胞培养物对他们吃的东西特别挑剔，马萨诸塞州沃本的默克密理工学院的研究人员正在致力于为文化创造三星级膳食。

少盐少盐，多一点维生素......迈克·科尔曼的“汤”必须满足数十亿鉴赏家。虽然科尔曼是一位生物学家而不是厨师，但他和他在马萨诸塞州沃本的默克密理博基地的研究团队创造了“三餐”，当然可以与三星级厨师的烹饪专长相抗衡。然而，科尔曼并没有为取悦人类味蕾而做饭 - 他试图为生产基于蛋白质的药物的顾客满足基因改造的细胞。 

这些细胞比许多美食家挑剔，因为它需要大约50种非常好的成分来满足它们。其成分包括碳源（如葡萄糖和谷氨酰胺），必需氨基酸，维生素，盐，某些脂肪，必需金属（如铜，锌和铁）以及微量元素（如硒镉等）。

来源有很大的不同

厨师花费大量时间寻找合适的原料供应商，而且在确保Colman细胞培养物“培养基”的质量方面也不例外，因为培养基通常由实验室工作人员召集。为了创造这些媒体，产品管理团队寻找能够确保其原材料始终保持高质量，甚至更重要的原因的制造商。 

盐的*轻微的污染或者维生素浓度的波动*小可能导致制药公司巨大的发酵罐中的娇宠细胞停止工作，因此可能导致巨大的经济损失。Colman说：“我们向供应商明确表明，我们需要质量一致的原材料。”

在WOBURN生产细胞培养基

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Woburn基地的负责人Mike Colman用细胞培养基Cellvento™CHO-100在此开发
©EMD

将细胞变成蓝色

然而，当研究人员混合细胞培养基时，他们不能依赖他们的舌头来确定培养基的质量。相反，必须使用*先进的分析技术，以便可以对细胞培养基进行系统测试，以确定各种成分是否处于适当的浓度以及培养基的一生中培养基是如何变化的。 

然而，*终，细胞本身会消耗新媒体并进行批判性评估，就像餐厅的客人一样。细胞在几十到几百次小规模测试中被赋予各种类型的媒体。 

例如，一些不同的介质可能含有更高或更低浓度的盐。在每项测试中，研究人员都会检查细胞是否生长良好或产生更多活性成分。科学家可以使用台盼蓝染色剂来确定汤是否不符合细胞的味道。Colman解释道：“健康的细胞排除了污渍，而死亡或死亡的细胞吸收并变成蓝色。 

研究人员过去必须通过显微镜观察并手动计算健康（白色）与死亡（蓝色）细胞的比例，以确定培养基的质量。如今，测量设备可以立即计数数千个细胞。然而，所有这些工作的目的不仅仅是创造新的更好的细胞培养基。“我们特别想知道为什么某种媒体比另一种媒体更好，这样我们就可以从中学到这一点，”科尔曼说。 

客户还不能简单地订购科尔曼的细胞培养基。“我们将在2012年9月推出我们的*种培养基，”科尔曼是沃本生产基地药物化学解决方案研发主管。Cellvento™CHO-100是新产品的名称 - 中国仓鼠卵巢（CHO）细胞的培养基。迄今为止，这些细胞是用于生产单克隆抗体的*常用的哺乳动物细胞。迄今为止，Cellvento™CHO-100在比较测试中的表现与传统媒体相当或更好。

正确的营养组合对于细胞繁殖至关重要。这些细胞后来会生产药物的活性成分

©Getty Images

一个额外的盘子

2012年9月17日

现在大约一年半的时间，客户还能够将他们的细胞培养基配方送到达姆施塔特，让他们通过EMD生产。据Colman称，这种定制媒体制造“在市场上引起了不小的轰动。”客户表示有兴趣优化媒体以适应他们自己的细胞培养类型，这在某些情况下有特殊需求。 

尽管大多数公司使用相同类型的细胞（CHO细胞），但基因修饰的CHO细胞可能会有所不同，Colman解释道。取决于活性成分基因被整合到基因组中的位置，细胞将具有不同的需求以及不同的生长和生产特性。“因此，即使是两种产生相同蛋白质的细胞系有时也需要不同组成的培养基，”Colman说。此外，汤必须做的不仅仅是对细胞的口感良好，并且促进其生长和存活力，并且能够生产基于蛋白质的药物产品。 

Colman解释说：“蛋白质生产和细胞生长竞争可用能源。这就是为什么培养基首先必须达到一定的细胞密度并尽可能长时间地保持它，以便蛋白质生产在任何时候都保持在优越水平。但是，培养基还必须确保蛋白质产品质量合适。例如，它不能被蛋白质消化酶破坏，这些酶通过死细胞释放到培养基中。沃尔曼的科尔曼团队自2010年以来一直在测试所有这些组件和程序。他们开始以非常小的毫升量级进行测试，然后再转向3升生物反应器。 

团队必须考虑到Colman*初从未考虑过的许多细节。“虽然我们开发液体介质食谱，但没有人愿意在世界各地购买数千升的水，”他说。因此，这些成分以粉末形式放在一起。但是这提出了如何确保罕见但必需的微量元素均匀分布在以粉末形式递送的介质中的问题。 

与其他EMD地区的专家合作，Colman和他的团队一直设法解决这些挑战 - 这就是为什么Woburn食谱肯定应得到三星评级。