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大众对于生物药的认识可能依然模糊,不过从治疗癌症的靶向药物,到控制糖尿病的胰岛素,再到预防流感的疫苗,这些生物药已经融入了普通人的生活。不同于化学药,生物药是利用组织、细胞、体液等活体组织获得的。在这个过程中,细胞表达系统扮演着关键的角色。它们就像微型的工厂,能够生产出我们需要的药物。而在所有的细胞表达系统中,中国仓鼠卵巢(CHO)细胞和杂交瘤细胞无疑是最为重要的两种。



CHO细胞的表达工艺


CHO细胞的表达工艺始于基因的引入。科研人员首先设计并合成了包含目标蛋白质编码序列的质粒DNA,然后通过转染技术将其引入CHO细胞中。一旦DNA进入细胞,它就会被细胞的机器读取,并开始生产目标蛋白质。接下来是细胞的培养,CHO细胞在特定的培养基中生长,这种培养基为细胞提供了生长所需的所有营养物质。在适当的条件下,CHO细胞可以快速繁殖,从而大量生产目标蛋白质。最后是蛋白质的提取,当细胞生长到一定程度时,科研人员会收集培养液,并通过一系列的纯化步骤提取出目标蛋白质。这些步骤包括离心、过滤、色谱等,目的是将目标蛋白质从其他细胞成分中分离出来。



CHO细胞的优势:

CHO细胞的优势在于其生长速度快、易于操作和遗传稳定性好。首先,CHO细胞的生长速度快,使得它们能够在短时间内大量繁殖,从而提高蛋白质的生产效率。其次,CHO细胞易于操作,可以通过常规的转染技术引入目标基因,而且可以在常规的培养基中生长,这大大简化了实验操作。最后,CHO细胞的遗传稳定性好,意味着一旦基因被引入,它们就能稳定地表达目标蛋白质,而不会发生基因丢失或表达量下降的情况。


CHO细胞的劣势:

然而,CHO细胞也有其劣势。首先,由于CHO细胞是哺乳动物细胞,它们有可能被病毒污染,这对于药物生产来说是一个重大的安全隐患。其次,虽然CHO细胞能够进行蛋白质的糖基化修饰,但其糖基化模式与人类不完全相同,这可能影响到药物的效果和安全性。


杂交瘤的表达工艺


与CHO细胞相比,杂交瘤的表达工艺更为复杂。首先,科研人员需要将B淋巴细胞和肿瘤细胞融合在一起,形成杂交瘤细胞。这个过程需要在特定的条件下进行,包括适当的温度、pH和电场。接下来是克隆的选择。由于不是所有的融合细胞都能够稳定地生产抗体,科研人员需要通过筛选来选择出能够持续生产高质量抗体的克隆。最后是抗体的提取。和CHO细胞一样,科研人员需要收集培养液,并通过一系列的纯化步骤提取出抗体。这些步骤可能包括离心、过滤、色谱等,目的是将抗体从其他细胞成分中分离出来。




杂交瘤的优势:

杂交瘤的主要优势在于它们能够产生高特异性的单克隆抗体。这些抗体具有高度的特异性和亲和力,能够精确地识别并结合到目标分子上。这使得它们在诊断和治疗各种疾病,特别是癌症时,具有极高的价值。此外,杂交瘤细胞具有无限增殖的能力,这意味着一旦得到一个高质量的克隆,就可以无限制地生产出一致的抗体。


杂交瘤的劣势:

然而,杂交瘤也有其劣势。首先,细胞融合的效率通常较低,这意味着需要大量的细胞才能得到足够数量的杂交瘤细胞。其次,克隆选择的过程既耗时又耗力,因为需要筛选出能够稳定地生产高质量抗体的克隆。最后,由于杂交瘤细胞是由两种不同的细胞融合而成的,它们的遗传稳定性可能不如CHO细胞。


应用选择


在产品后期应用中,CHO细胞和杂交瘤细胞各有所长。由于CHO细胞的生物相容性和生产能力特点,它们被广泛用于生产治疗各种疾病的生物药物,如抗体药物、疫苗和生长因子等。而杂交瘤细胞则主要用于生产用于研究和诊断的单克隆抗体。这些抗体可以用来识别和测量体内的特定分子,从而帮助我们了解疾病的发生和发展。


总的来说,无论是CHO细胞还是杂交瘤细胞,它们都在生物制药中发挥着重要的作用。虽然它们各有优势和劣势,但正是因为这些特性使得它们在不同的应用中各显神通。例如,当我们需要大量生产复杂的蛋白质药物时,CHO细胞可能是最佳选择。而当我们需要生产高特异性的单克隆抗体时,杂交瘤细胞可能更为合适。然而,无论我们选择哪种细胞表达系统,都需要不断地优化和改进。这可能包括改进培养条件、优化转染方法、提高纯化效率等。此外,随着基因编辑技术的发展,我们现在有了更多的工具来改变细胞的性质,从而提高它们的生产能力。在未来,随着科技的进步和我们对这些系统理解的深入,我们期待看到更多的创新和优化,以进一步提高生物药物的生产效率和质量。无论是CHO细胞还是杂交瘤细胞,它们都将继续在生物制药中发挥着重要的角色,帮助我们开发出更有效、更安全的药物,以改善人类的健康和生活质量。


北京同立海源生物建有符合cGMP标准万级洁净实验室,拥有10余年真核/原核表达、生产经验,公司生产的GMP级单克隆抗体、重组蛋白已覆盖生命科学研究领域、体外诊断领域以及药物开发领域。另外,公司特色定制化服务还可以根据客户需求制备所需蛋白(抗体),并为客户提供生产工艺优化、中式生产、蛋白纯化、内毒素去除以及制剂生产等技术服务。







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北京同立海源生物科技有限公司,专注细胞和基因治疗(CGT)GMP级原料试剂研发及生产,为CGT用户提供产品与服务的整体解决方案。产品涉及细胞分选磁珠试剂、真核/原核重组蛋白、无血清培养基、细胞培养试剂盒等。

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