I detta projekt har uttrycket av Affibodymolekyler i bioreaktorer av olika volymetriska skalor jämförts för att fastställa om ett tillförlitligt samband mellan de olika bioreaktorernas prestanda kan etableras för att möjliggöra utvecklingen av en nedskalad produktionsmodell för Affibodymolekyler. Baslinjen för jämförelsen i denna studie har varit en enliters- stirred tank reactor (STR) som de andra (mindre) bioreaktorernas prestanda jämfördes med. Jämförelsen av prestanda gjordes genom odling och uttryck av sex olika Affibodymolekyler i replikat i varje bioreaktorstorlek. Prestandan i detta fall hänvisar till produktionen av Affibodymolekyler (mg/L Cellodling) under odlingen, som fastställdes genom ett protokoll för proteinrening av lösligt intracellulärt protein genom affinitetskromatografi och kvantifiering genom absorbans vid 280 nm. De sex olika Affibodymolekyler som har studerats i detta projekt hade tidigare visat sig ha olika uttrycksnivåer, och har här jämförts med varandra i de olika bioreaktorskalorna. De två olika bioreaktorstorlekarna som bedömdes var en 300 mL skakkolv med 50 mL arbetsvolym och en mikrotiterplatta (MTP) med 3 mL arbetsvolym. Dessutom innebar studien en bedömning av två system för en långsam frisättning av kolkälla i odlingarna, ett i varje nedskalad bioreaktorstorlek. Detta utfördes för att delvis efterlikna den kontrollerade fed-batch-kulturen i STR, där koltillförsel kontrollerades med hjälp av en feedprofil. Resultaten visade att proteinuttrycket av metoderna med en långsam frisättning av kolkällor överensstämde närmast med proteinuttrycket i STR. Anpassningen av dessa resultat mot proteinuttrycket hos STR gav i en linjär regression ett R2 på 99,69 % i 3 ml MTP och 97,46 % i 50 ml skakkolven. Slutsatserna som drogs var att SMFP08003 FeedPlate var den bästa kandidaten för en nedskalad modellering av uppströmsprocessen för produktion av Affibodymolekyler. Samt att faktorn att använda en fed-batch-process istället för en batch-process har en större inverkan på proteinuttrycket än skalan av processerna. / In this project the expression of Affibody® molecules in bioreactors of different volumetric scales has been compared, to determine if a reliable relation between the performance of the different bioreactors can be established to allow for the development of a scale-down Affibody® molecule production protocol. The baseline of comparison in this study has been a one litre Stirred Tank Reactor (STR) to which the other (smaller) bioreactors' performance were compared. The performance comparison was achieved by the cultivation and subsequent expression of six different Affibody® molecules in replicates in each bioreactor size. Performance in this case refers to Affibody® molecule production (mg/L culture) during the cultivation, which is assessed by a protocol of protein purification of soluble intracellular protein by affinity chromatography and quantification by 280 nm absorbance. The six different Affibody® molecules studied in this project had previously been found to have different expression levels, and were in this project compared to each other in the different bioreactor scales. The two different bioreactor sizes which were assessed were a 300 mL shake flask with 50 mL working volume and a 3 mL working volume microtiter plate (MTP). In addition, the study involved an assessment of the use of two systems for a slow carbon source release in the cultivations, one in each scale-down bioreactor size. This was performed to partly mimic the controlled feed systems in STRs. The results showed that the protein expression of the methods with a slow carbon source release corresponded most closely with the protein expression in the STR. The fit of these results onto the protein expression of the STR yielded a R2 of 99.69% in the 3 mL MTP and 97.46% in the 50 mL shake flask. The conclusions drawn were that SMFP08003 FeedPlate was the best candidate for scale-down modelling of the upstream process for production of Affibody® Molecules and that the factor of using a fed-batch process instead of a batch process has a larger impact on the protein expression than the scale of either process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-314455 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Masreliez, Philip |
| Publisher | KTH, Proteinvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2022:181 |
Page generated in 0.0028 seconds