Rekombinant protein üretimi
Rekombinant enzimler, gıda proteinleri ve araştırma proteinleri sıklıkla Escherichia coli, Komagataella phaffii (Pichia pastoris) veya Bacillus suşlarında üretilir. İndüklenebilir promotörlerle yürütülen üretim iki evreden oluşur: biyokütlenin yüksek hücre yoğunluğuna çıkarıldığı büyüme evresi ve ürün sentezinin başlatıldığı indüksiyon evresi. Yüksek hücre yoğunluğunda oksijen talebi ve metabolik ısı yükü artar; bu evrede reaktörün oksijen transferi ve soğutma kapasitesi sınırlayıcı olur.
Uygulamaya özgü proses gereksinimleri
Büyüme evresi ve besleme
Büyüme evresinde substrat, özgül büyüme hızını taşma metabolizması sınırının altında tutan üstel bir profille beslenir; E. coli proseslerinde asetat birikimi bu yolla sınırlandırılır. Besleme profili kontrol ünitesine girilir ve peristaltik pompalarla uygulanır. Çözünmüş oksijen sinyaline bağlı besleme (DO-stat) proje kapsamında değerlendirilir.
İndüksiyon
E. coli proseslerinde indüksiyon çoğunlukla IPTG veya laktoz eklenerek yapılır; çözünür ürün oranını artırmak için sıcaklık sıklıkla indüksiyonla birlikte düşürülür. AOX1 promotörlü K. phaffii proseslerinde gliserol evresinden sonra metanol beslemesine geçilir; metanol derişimi hücreler için toksik düzeye çıkmayacak biçimde sınırlanır. İndüksiyon anındaki sıcaklık ve besleme değişiklikleri kontrol ünitesinde ayar değeri değişikliği olarak tanımlanır.
Metanol beslemeli prosesler
Metanol yanıcı bir sıvıdır. Metanol beslemeli proseslerde depolama, besleme hattı ve egzoz gazı için patlamadan korunma (ATEX) gereksinimlerini proje kapsamında değerlendiriyoruz.
Oksijen transferi ve ısı uzaklaştırma
Oksijen talebi hava debisi ve karıştırma hızıyla karşılanamadığında oksijenle zenginleştirilmiş hava ve kap basıncı kullanılır; Talamus sistemlerinde bu seçenekler proje kapsamında tanımlanır. Metabolik ısı ceket üzerinden uzaklaştırılır; TLM500’de sıcaklık da ceket üzerinden kontrol edilir. Soğutma kapasitesi soğutma suyunun giriş sıcaklığına bağlıdır.
Uygulanan üretim yöntemleri
Bu uygulama için Talamus modelleri
| Model | Ölçek | Çalışma hacmi | Sterilizasyon | Teslim | Kontrol yapısı |
|---|---|---|---|---|---|
| TLM Lab | Laboratuvar sistemleri | Laboratuvar ölçeği; kap hacmi ve paralel reaktör sayısı konfigürasyona göre | Otoklav | Masaüstü | Ortak döngü ve veri yapısı |
| TLM120 | Pilot ölçek sistemler | 20 L aşı reaktörü + 100 L pilot reaktör | Otomatik SIP | Şase (skid) üzerinde | Ortak faz, döngü ve veri yapısı |
| TLM500 | Pilot ölçek sistemler | 500 L çalışma hacmi (600 L toplam) | Otomatik SIP | Şase (skid) üzerinde | Ortak faz, döngü ve veri yapısı |
Teknik görüşme talebi
Ekspresyon sistemi, hedef protein, indüksiyon yöntemi, hedef hücre yoğunluğu ve biyogüvenlik düzeyi bilgisi ilk değerlendirme için yeterlidir.