Moss bioreaktor - Moss bioreactor

En bioreaktor av mose med Physcomitrella patens

En mose -bioreaktor er en fotobioreaktor som brukes til dyrking og forplantning av moser . Det brukes vanligvis i molekylær oppdrett for produksjon av rekombinant protein ved bruk av transgen mose. I miljøvitenskap brukes bioreaktorer til å multiplisere torvmoser, f.eks. Av Mossclone -konsortiet for å overvåke luftforurensning .

Moss er en veldig nøysom fotoautotrof organisme som har blitt holdt in vitro for forskningsformål siden begynnelsen av 1900 -tallet.

De første mose bioreaktorer for modellorganisme Physcomitrella patens ble utviklet i 1990-årene for å oppfylle de sikkerhetskrav om behandling av genetisk modifiserte organismer og for å oppnå tilstrekkelig biomasse for eksperimentelle formål.

Funksjonelt prinsipp

Mosebioreaktoren brukes til å dyrke mose i en suspensjonskultur i omrørt og luftet flytende medium. Kulturen holdes under belysning med temperatur og pH -verdi holdt konstant. Den kulturmediet -Ofte en minimal medium -contains alle næringsstoffer og mineraler som trengs for vekst av mose.

For å sikre maksimal veksthastighet holdes mosen på protonemstadiet ved kontinuerlig mekanisk forstyrrelse, f.eks. Ved bruk av roterende kniver. Når kulturtettheten har nådd en viss terskel, utløser mangel på næringsstoffer og den økende konsentrasjonen av fytohormoner i mediet differensiering av protonema til voksen gametofyt . På dette tidspunktet må kulturen fortynnes med friskt medium hvis den er beregnet på videre bruk.

I henhold til tiltenkt utbytte kan dette grunnleggende prinsippet tilpasses forskjellige typer og størrelser av bioreaktorer. Dyrkingskammeret kan for eksempel bestå av en kolonne, et rør eller utskiftbare plastposer.

I denne mose -bioreaktoren dyrkes torvmosen Sphagnum palustre

Produksjon av biofarmaka

Ulike biofarmaka er allerede produsert ved bruk av mosebioreaktorer. Ideelt sett kan det rekombinante proteinet renses direkte fra dyrkningsmediet. Et eksempel på denne produksjonsmetoden er faktor H : dette molekylet er en del av det menneskelige komplementsystemet . Defekter i det tilsvarende genet er forbundet med menneskelige sykdommer som alvorlige nyre- og netthinnelidelser . Biologisk aktiv rekombinant faktor H ble produsert i en mose-bioreaktor for første gang i 2011. Enzymet alfa-galaktosidase får nå produseres i mose-bioreaktorer av det tyske føderale instituttet for medisiner og medisinske enheter . Det vil bli testet som enzymerstatningsterapi i behandlingen av Fabrys sykdom . Den kliniske prøvefasen 1 ble fullført i 2017.

Se også

Referanser

  1. ^ Hohe, A .; Reski, R. (2005). "Fra spiring av aksen spore til molekylær oppdrett: ett århundre med bryofyt in vitro -kultur". Plantecellerapporter . 23 (8): 513–521. doi : 10.1007/s00299-004-0894-8 . PMID  15558285 .
  2. ^ Reutter, K .; Reski, R. (september 1996). "Produksjon av et heterologt protein i bioreaktorkulturer av fullt differensierte moseplanter" (PDF) . Plantevevskultur og bioteknologi . 2 (3): 142–147. Arkivert fra originalen (PDF) 2011-10-04.
  3. ^ Hohe, A .; Reski, R. (juni 2005). "Kontroll av vekst og differensiering av bioreaktorkulturer av Physcomitrella etter miljøparametere". Plantecelle, vev og organkultur . 81 (3): 307–311. doi : 10.1007/s11240-004-6656-z .
  4. ^ Decker, EL; Reski, R. (april 2004). "Mosebioreaktoren". Nåværende mening i plantebiologi . 7 (2): 166–170. doi : 10.1016/j.pbi.2004.01.002 .
  5. ^ Hjemmeside til greenovation GmbH, som viser forskjellige typer bioreaktorer av mose: [1] Arkivert 9. november 2011, på Wayback Machine
  6. ^ Decker, Eva L .; Reski, Ralf (2008). "Nåværende prestasjoner i produksjonen av komplekse biofarmaka med mosebioreaktorer". Bioprosess og biosystemteknikk . 31 (1): 3–9. doi : 10.1007/s00449-007-0151-y . PMID  17701058 .
  7. ^ Baur, A .; Reski, R .; Gorr, G. (2005). "Forbedret utvinning av en utskilt rekombinant human vekstfaktor ved bruk av stabiliserende tilsetningsstoffer og ved co-ekspresjon av humant serumalbumin i mosen Physcomitrella patens" . Plant Biotechnology Journal . 3 (3): 331–340. doi : 10.1111/j.1467-7652.2005.00127.x . PMID  17129315 .
  8. ^ Büttner-Mainik, A .; Parsons, J .; Jérôme, H .; Hartmann, A .; Lamer, S .; Schaaf, A .; Schlosser, A .; Zipfel, PF; Reski, R .; Decker, EL (april 2011). "Produksjon av biologisk aktiv rekombinant human faktor H i Physcomitrella". Plant Biotechnology Journal . 9 (3): 373–383. doi : 10.1111/j.1467-7652.2010.00552.x . PMID  20723134 .
  9. ^ "Hjemmeside for Greenovation: Godkjenning for å starte en fase I klinisk prøve i Europa for mose-aGal (agalsidase) produsert i Mossbioreactors" . Hentet 18. oktober 2015 .
  10. ^ Reski, Ralf; Parsons, Juliana; Decker, Eva L. (oktober 2015). "Moselagde legemidler: fra benk til nattbord" . Plant Biotechnology Journal . 13 (8): 1191–1198. doi : 10.1111/pbi.12401 . PMC  4736463 . PMID  26011014 .
  11. ^ Greenovation gelingt der Durchbruch Portal goingpublic Arkivert 2018-01-11 på Wayback Machine