結(jié)果和討論

通過尾氣檢測定量qOUR，研究兩種不同初始葡萄糖濃度對細(xì)胞代謝活性的影響。同時對比了指數(shù)生長期比生長速率（μexp）、比乳酸消耗速率（qLac）以及抗體比生產(chǎn)速率（qmAb）。

圖 2：初始葡萄糖濃度 20 mmol?l^-1 與 40 mmol?l^-1 條件下 CHO 分批培養(yǎng)各比速率對比，A：最大比攝氧率；B：0?72 h 比生長速率；C：乳酸消耗階段的比乳酸攝取速率（取平均值，t＞90 h）；D：比生產(chǎn)速率（全部測量值取平均）。工作體積：200 ml；溫度：37℃；攪拌轉(zhuǎn)速：400?800 rpm。雙尾獨立樣本 t 檢驗：* 代表差異顯著 (p＜0.05)，** 代表差異極顯著 (p＜0.001)。

圖 2A 結(jié)果表明，初始葡萄糖 20 mmol?l^-1 培養(yǎng)組的最大比攝氧率 qOUR,max = 5.6 pmol cell^-1 h^-1，高出另一組 4 倍，代表細(xì)胞代謝活性更高。該差異無法從相近的生長速率（圖 2B）體現(xiàn)，只能依靠尾氣檢測與 qOUR 計算才能發(fā)現(xiàn)。初始葡萄糖 20 mmol?l^-1 組細(xì)胞攝取乳酸的能力也更強（圖 2C，qLac,avg = 0.06 pmol cell^-1 h^-1），有助于緩解高乳酸帶來的毒害效應(yīng) [1]。圖 2D 顯示兩種初始葡萄糖濃度下，平均抗體比生產(chǎn)速率 qmAb,avg = 0.23 pg cell^-1 h^-1，與已有文獻(xiàn)結(jié)果相當(dāng) [2,3]，說明降低初始葡萄糖濃度不會帶來負(fù)面影響。

培養(yǎng)方法

采用CHO細(xì)胞開展兩組不同初始葡萄糖濃度的分批培養(yǎng)，20 mmol·l^-1（n=3）與40 mmol·l^-1（n=3）。培養(yǎng)初期僅進(jìn)行頂空通空氣，直至溶氧下降至40%；之后通過環(huán)形分布器通入純氧，同時保留頂空通氣，將溶氧維持在40±1%。qOUR按照前文所述方法計算。

結(jié)論

借助BlueSens尾氣分析儀明確了初始葡萄糖濃度對細(xì)胞代謝活性帶來的影響。

· 簡化的尾氣分析技術(shù)助力基于機理的工藝開發(fā)

· 較低初始葡萄糖條件下，可觀測到更高的qOUR,max

· 初始葡萄糖濃度更低時，細(xì)胞攝取乳酸的活性更強

聯(lián)系信息

郵箱：ajohannes.moeller@tuhh.de，bkristina.bruellhoff@bluesens.de

¹ 德國漢堡工業(yè)大學(xué)，生物工藝與生物系統(tǒng)工程研究所，漢堡

² 漢堡工業(yè)大學(xué)，細(xì)胞服務(wù)中心

³BlueSens 氣體傳感器有限公司，黑爾滕，德國 

參考文獻(xiàn)

[1] Hartley et al. (2018) DOI: 10.1002/bit.26603

[2] Möller et al. (2019) DOI: 10.1007/s00449?019?02089?7

[3] Möller et al. (2020) DOI: 10.1016/j.ompchemeng.2019.106693