搖瓶培養(yǎng)中適應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細胞系適應乳酸環(huán)境并減少乳酸的產(chǎn)量。細胞乳酸含量的測定可以使用德國 EKF乳酸分析儀進行在線測量。
這項研究采用了天然控制的CHO細胞系，并在標準光-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)的方式進行實驗。
圖為：乳酸-補充培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細胞在初始階段表現(xiàn)出降低的特定凈生長率
實驗結(jié)果顯示，當細胞在乳酸-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，細胞逐漸適應了這種培養(yǎng)基，并被稱為乳適應細胞。通過添加氯化鈉將獨立的本地對照培養(yǎng)物改造成適應細胞，并稱為OMOM適應細胞。
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
在適應期之后，乳適應細胞和OMOM適應細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。
通過適應乳酸的細胞和本地控制細胞的對比，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，細胞仍能保持指數(shù)增長。
圖為：l 生物反應器培養(yǎng)的乳酸水平
通過生物反應器培養(yǎng)實驗觀察到，LSA技術(shù)（利用LA細胞）相較于OSA細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，并且提高了活細胞密度，達到了每毫升3500萬細胞的細胞密度，增加了100倍以上。相比之下，OSA培養(yǎng)物的最大細胞密度為每毫升2200萬細胞。在培養(yǎng)后期，LSA細胞表現(xiàn)出較高的可見性，并且經(jīng)歷了緩慢的死亡階段。而OSA細胞在最后一次喂養(yǎng)后進入了較快的死亡階段，并以30%的低收獲率結(jié)束，比LSA細胞低40個百分點。
通過增加細胞密度和減少死亡率的綜合效果，LSA細胞表現(xiàn)出更高的綜合活細胞日（IVCD）。具體來說，LSA培養(yǎng)物每毫升細胞的最大細胞密度為3500萬個，IVCD為每毫升2.73億個細胞日，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細胞94mm降至LA細胞僅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，相當于乳酸增加減少的9.4倍。
總之，LSA技術(shù)在生物反應器培養(yǎng)中展現(xiàn)出優(yōu)于OSA細胞的生長性能和細胞活力。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，在提高細胞密度和減少細胞死亡方面取得了不錯的效果。這為高效的生物反應器培養(yǎng)和細胞生產(chǎn)提供了重要的參考和指導。
德國EKF乳酸分析儀是一種用于測量細胞培養(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)控細胞乳酸水平具有重要意義。
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