[发明专利]一种大规模连续多次悬浮瞬转表达重组蛋白的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物工程领域的装置和方法，具体涉及一种在连续悬浮生物反应器中多次瞬时转染长时间表达重组蛋白的装置和方法。

背景技术

转染指真核细胞由于外源DNA掺入而获得新的遗传标志的过程。常规转染技术可分为瞬时转染和稳定转染两大类。瞬时转染过程中外源DNA/RNA不整合到宿主染色体中，因此一个宿主细胞中可存在多个拷贝数，产生高水平的表达，但通常只持续几天，在转染后的24小时至96小时内收获细胞，其具体时间取决于细胞类型、载体构建等多种因素。

近年来，随着瞬时转染技术和细胞培养技术的发展，已经可以通过对一些普遍使用的细胞系（例如HEK293和CHO细胞）进行悬浮培养，来实现瞬时转染的大规模重组蛋白合成。在合适的情况下选用瞬时表达可以省时省力、节约成本。

经过对现有文献的检索发现，Céline Raymond,Roseanne Tom,Sylvie Perret等人.2011年4月在《Methods》上发表的《A simplified polyethylenimine-mediated transfection process for large-scale and high-throughput applications》一文报告了一种工艺简化的大规模的瞬时转染过程，分别研究了悬浮细胞在孔板和反应器中的瞬时转染表达重组蛋白的过程。但是在生物反应器中的瞬时转染过程只持续了一周且重组蛋白的产量非常有限。文章中大规模的瞬时转染的存在以下缺陷：

第一，由于瞬时转染过程中质粒丢失这一特性，瞬时转染技术仅限于实验室水平，工业化推广具有很多局限性；

第二，常见的规模化瞬时转染工艺（如batch）一般持续3-7天，周期短，因而造成整个工艺成本高。

综上所述，现有的基因瞬时转染表达重组蛋白的方法周期短、产量低、成本高，不适应于工业化规模的生产，难以满足临床前实验对重组蛋白的需求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种连续、生物反应器规模的重组蛋白瞬时转染表达的装置和方法。该方法与传统的瞬时转染方法相比具有周期长，产量高，可自动化等优势，故可以在较短的时间提供比较大量的重组蛋白，用于新药开发与筛选，满足临床前对重组蛋白需求。

本发明提供的一种生物反应器规模的大规模连续多次悬浮瞬转表达重组蛋白的装置，包括储液装置、转染复合物混合装置、细胞培养装置、中央控制装置、细胞截留装置、上清液收集装置、细胞收集装置、若干液体无菌推动装置和若干可控速液体流动管道，上述各装置的连接方式为：储液装置通过一第一可控速液体流动管道与细胞培养装置相连，在储液装置与细胞培养装置之间设有一第一液体无菌推动装置；转染复合物混合装置通过一第二可控速液体流动管道与细胞培养装置相连，在转染复合物混合装置与细胞培养装置之间设有一第二液体无菌推动装置；细胞培养装置与中央控制装置通过信号转化输出线相连；细胞培养装置的一端通过一第三可控速液体流动管道与细胞截留装置的截留前部分相连，细胞培养装置的另一端通过一第四可控速液体流动管道与截流后的细胞截留装置相连，在细胞培养装置与截流后的细胞截留装置之间设有一第三液体无菌推动装置；细胞截留装置截留前一端与上清液收集装置相连，在上清液收集装置与截流前的细胞截留装置之间设有一第四液体无菌推动装置；细胞截留装置截留后另一端通过一第五可控速液体流动管道与细胞收集装置相连，在细胞收集装置与截流后的细胞截留装置之间设有一第五液体无菌推动装置。

所述储液装置为普通圆柱或方体瓶罐结构或储液袋，用以盛放无菌培养基，其出口与可控速管道体系密封连接，并在该装置上具有接口通过无菌滤膜过滤器连通大气；所述储液装置至少设有三孔，其中一孔可通过可控速液体流动管道将无菌过滤后的培养液注入所述储液装置，另一孔可通过可控速液体流动管道将无菌过滤后的培养液推入细胞培养装置中，又一孔可通过空气过滤装置与外部环境相通；所述储液装置为可高温灭菌装置。

所述转染复合物混合装置至少有试剂加入口和复合物出口，并具有自动搅拌混合液体的功能，具体表现为具备搅拌混合功能和计时功能，例如可调节搅拌速率和设定搅拌时间；孵育结束的转染复合物可通过复合物出口经过所述第二可控速液体流动管道进入细胞培养装置。