摘要：鉴于传统养殖和屠宰获取肉类食品的方式,环境污染、资源浪费和多种有害成分残留等方面问题不断加剧,以及未来绿色低碳发展所面临的现实问题,随着“细胞农牧”科技的兴起,国内外研究者和企业家将目光转向了具有综合优势的细胞培育肉生产新模式。与以多种蛋白质资源为原料进行调制加工的“植物人造肉”不同,动物细胞培育所生产细胞培育肉,在营养品质和口感上更接近“真肉”,有望成为细胞合成生物技术生产替代蛋白质的未来发展新热点,已成为新兴食品科技和产业与投资界的新宠。将细胞培育成具有一定规模和效率的“培育肉”,将对生长效率与周期,以及规模化生产的成本控制具有基础性作用,其中最为关键的是种子细胞及其永生化扩增能力。主要就国内外有关动物细胞培育肉概况、种子细胞优选与实现其永生化策略,以及动物细胞培育肉方面科技伦理等进行较为系统的综述和分析,为我国开展相关研究和细胞培育肉产业提供重要参考。

摘要：近年来,随着多种双特异性抗体药物的成功上市和基因工程技术的发展,双特异性抗体已成为抗体领域的研究热点。由于双特异性抗体结构复杂,其在生产过程中往往更容易产生聚体,不仅为下游纯化增加了难度,也提高了实验成本。为减少生产过程中聚体的产生,以表达抗CD3×Claudin 18.2双特异性抗体的CHO-K1细胞为研究对象,在2 L生物反应器上利用试验设计(Design of Experiment,DOE)法探究多种工艺参数对CHO-K1细胞合成抗CD3×Claudin 18.2双特异性抗体过程中聚体形成的影响,建立了工艺参数与聚体含量间的模型,确定了优化的工艺参数控制范围,并在200 L生物反应器中对优化的工艺条件进行了验证。DOE结果显示:pH、补料浓度和碳源浓度对聚体形成影响显著且均呈负效应。当pH为7.0~7.2、补料浓度为5.5%和碳源浓度为8~10 g/L时,200 L生物反应器中的验证结果显示聚体的含量为(27.62±4.55)%,与模型预测的结果具有一致性。

摘要：成纤维细胞(Fibroblast,FB)在美容医学和再生医学中展现出前所未有的潜力,然而成纤维细胞的获取以及数量有限是限制其临床应用的瓶颈。使用实验室自主设计的成纤维细胞诱导分化培养基DFM诱导间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)向成纤维细胞分化,并以诱导后的总细胞扩增倍数、成纤维细胞相关基因和蛋白的表达以及细胞的迁移能力为指标,建立了一个全面的分化效果评价体系。结果表明:成纤维细胞诱导分化培养基DFM中细胞的累计扩增倍数显著高于对照组;成纤维细胞相关基因和蛋白的表达显著高于对照组;细胞迁移能力也较对照组有显著提升。

摘要：大部分的化学药物都存在多晶型现象。药物多晶型的理化性质差异直接影响固态药物制剂产品的稳定性、有效性和安全性,因此药物多晶型的研究是药物化学、制造和控制的重要组成部分,也是影响高端原料药及制剂质量的关键因素。多晶型预测技术可以高效指导试错性实验的筛选,降低传统筛选实验遗漏稳定晶型带来的风险。药物分子多晶型预测技术正在不断发展进步,最初是基于量子力学和计算化学等理论计算,后有应用人工智能的机器学习关键技术,以及联合理论计算和机器学习两者优势共同预测晶体结构。目前,准确预测药物分子晶型依旧具有挑战性,但有望借鉴并综合现有技术,开发更加精确且高效的预测晶型技术。

摘要：CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具。其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达。作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域。随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力。基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性。

摘要：近年来,甲基化反应在有机合成和生物合成领域中逐渐引起重视。通过甲基转移酶(MT)引入甲基基团,可以调控分子的生物活性和物理化学性质,为精准设计目标分子的结构和功能提供了新的途径。卤代甲基转移酶(HMT)是一类特殊的MT,它不仅可以催化产生各种卤代烃,还可以在碘甲烷等廉价非天然甲基供体的存在下实现昂贵辅因子S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的酶促原位再生。通过HMT的分子改造和同系酶的基因挖掘,可以高效地催化合成或再生SAM及其类似物,为甲基及其他烷基的转移提供更简单的路线。本文主要介绍了HMT的最新研究进展及其突破性工作:通过引入HMT-MT双酶级联反应,创建简单通用的SAM循环再生系统,提高了反应的原子经济性;挖掘到来源于硫嘌呤甲基转移酶家族的新酶(TPMT),很好地解决了甲基供体的环保问题;利用定向进化技术获得HMT优势突变体,能成功实现更长链烷基的转移。这些创新研究为高效生物烷基化提供了新策略,为绿色生物制造带来潜在的技术变革。

摘要：猪圆环病毒2型(Porcine Circovirus type 2,PCV2)衣壳(Capsid)蛋白是制备抗猪圆环2型病毒亚单位疫苗的有效免疫抗原,能在大肠杆菌及杆状病毒/昆虫细胞表达系统中获得表达,然而在哺乳细胞中的表达研究仍然缺乏。瞬时表达条件考察结果显示,采用宿主HEK293F细胞及PEI-40kDa转染试剂能获得35%病毒PCV2 Capsid基因细胞转染效率。转染试剂PEI(Polyethylenimine)与DNA比例差异会影响复合物形成大小及形态,复合物形成15~80 nm颗粒有利于转染效率的提高。实验以免疫逃逸型猪圆环病毒2b型NDSU41513病毒株,设计了新型PCV2 Capsid (△1-41aa)-Fc(pig) protein(PCFP)分子。在3 L反应器中成功实现了HEK293F细胞瞬时表达PCFP,表达水平达到3.8 mg/L。PCFP蛋白能够自主装形成约为41 nm类病毒颗粒,诱导小鼠机体内产生强烈的体液免疫反应,具有很高的应用潜力。

摘要：为优化基于MDCK细胞无血清悬浮培养生产禽流感病毒的工艺以提高禽流感病毒血凝素(HA)滴度,采用部分析因实验设计考察了病毒生产工艺中接毒时细胞密度、TPCK-胰酶浓度、培养温度、感染复数和病毒收获时间对病毒HA滴度的影响,确定了接毒时细胞密度、TPCK-胰酶浓度、和病毒收获时间作为影响病毒HA滴度的显著因子,并进一步采用3因素3水平的Box-Behnken实验设计和响应面法,对3个显著因子作用条件进行了优化,获得了最优的工艺条件。结果显示:当接毒时细胞密度为7.0×10~6 cells×m L^(-1)、TPCK-胰酶浓度为17 mg×L^(-1)、病毒收获时间为60 h时,病毒HA滴度最高可达10.85 log_2 HAU/25μL。以上研究结果为禽流感疫苗高效大规模工业化生产提供了有力的数据支持。

摘要：以牛血清白蛋白(BSA) 为模型物质优化共聚物载体的蛋白质吸附量. 选用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA) 和丙烯酰胺(AA) 为单体, 以N, N′亚甲基双(丙烯酰胺) (MBAA) 为交联剂, 甲酰胺为致孔剂,正庚烷为连续相, 通过双油相悬浮聚合制得一种大孔珠状共聚物载体, 可作为固定化酶或蛋白质纯化介质的载体. 测定了该共聚物载体的比表面积、孔径、孔容分布和环氧基含量. 从过去的实验中知道, 交联度、GMA含量和甲酰胺用量是影响BSA吸附量的主要因素, 因此设计了一组23 析因实验, 分析结果, 各因子的影响显著程度为交联度>GMA用量>甲酰胺用量, 而交互作用均可视为是由误差所引起的. 在此结果上进行的后续实验使树脂对BSA的吸附量从最初的9 1 mg·g-1湿树脂增加到25 6 mg·g-1湿树脂.

摘要：氨基酸的浓度与配比对细胞生长和产物表达有重要作用。在自主研发无血清培养基的基础上,通过单纯型格子实验设计优化氨基酸浓度及配比后发现,优化的无血清培养基明显促进了细胞生长。生物反应器批式培养中,最高活细胞密度达52.6×105 cells·mL-1,抗体融合蛋白产量52.2 mg·L-1,相对于商业培养基Ex-cell 302,分别提高了26.7%和11.5%。在此基础上,通过部件搜索的方法确认具有显著正影响的氨基酸为谷氨酰胺、脯氨酸和甲硫氨酸。基于上述研究工作,在2 L反应器采用自主研发的优化无血清培养基,以葡萄糖为关键控制参数,进行两阶段动态流加培养过程,CHO细胞最大活细胞密度达94.6×105 cells·mL-1,抗体融合蛋白终产量600 mg·L-1,相对于商业培养基Ex-cell 302批式培养,分别提高了2.75倍和11.8倍。本研究工作为抗体融合蛋白的高效工业化生产奠定了基础。