在生物制药生产的哺乳动物细胞培养过程中如何在线监测蛋白？

近年来，生物制药市场迅速增长，创造了一个高度竞争的舞台。在过程优化方面，目前缺乏简单、快速和经济有效的、允许在工艺开发和生产过程中对特定蛋白质进行常规在线监测的设备。

关键发现

本文报道了一种多功能的微流控蛋白分析盒，允许多路珠子免疫检测直接从复杂的混合物中检测特定蛋白。对中国仓鼠卵巢（CHO）宿主细胞蛋白作为关键杂质，单克隆抗体作为目标生物药物，乳酸脱氢酶作为细胞活力的标记物进行比色定量，检测范围为1−10 ng/mL，分析时间短至30 min。该装置进一步被证明用于在8天内监测利妥昔单抗产生的CHO细胞生物反应器，提供了与标准酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒相当的回收率。高灵敏度结合对矩阵干扰的鲁棒性，突出了该设备执行从生物反应器到下游处理的在线测量的潜力。

结论

总的来说，考虑到制备珠状包装设备的试剂要求较低和最少的处理时间，该设备显示出作为多功能、可扩展、一次性蛋白质定量盒的显著潜力，只需要目标样品的自动化顺序流动，添加相应的检测器抗体和酶底物。此外，这些检测方法可以扩展到任何基于亲和力的蛋白质检测，通过与各自的靶点结合性能来表征单抗功能，以及在任何细胞培养中其他治疗性糖蛋白或生长因子的应用。此外，基于印迹TMB底物的信号转导可以很容易地与任何成像设备集成，而不需要单色器或滤光装置，甚至相对于标准样品或内部控制进行视觉解释。在与工业合作伙伴的合作中，正在开展将设备材料转变为可扩展的热塑性塑料，使用自动化机器人工作站集成液体处理，并通过一个独立平台上的微型光学传感器实现信号转导，以提高处理性、可扩展性和分析鲁棒性。

图1 用于珠状免疫分析的微流控盒示意图。该多路复用装置包括四个互联柱，充满不同的偶联珠，每个珠针对一个特定的蛋白质：(i) CHO六方最密堆积，（ii）IgG，（iii）LDH，并包括（iv）一个内部阳性对照