細胞破砕

このページでは、細胞破砕のアプリケーションをご紹介します。バイオ医薬品の発展に伴い、細胞を培養し、タンパク質や抗体などを合成させて回収するアプリケーションの重要性が高まっています。

多くの細胞破砕の手段が実用化されていますが、マイクロフルイダイザーを用いた、細胞破砕は、サンプルの品質、細胞破砕の迅速性、スケールアップ性など多くの点で他の手法に対するアドバンテージがあります。

 

例えば、エクストルーダー法に比べると、処理時間の短縮の点でメリットがあり、フレンチプレス法に比べると、スケールアップ性にメリットがあります。最少処理量が低いことも条件検討に有利な特徴といえます。


Microfluidizer

 高せん断ホモジナイザー、マイクロフルイダイザーは、様々な大学や企業の細胞破砕の用途に使われています。

マイクロフルイダイザーの処理では、リアクションチャンバー内でサンプルに高せん断圧を作用させて引きちぎり、さらに高速でチャンバー壁にぶつけることで、細胞を破砕します。

 

ラボの試験管での培養から、GMP対応工場の巨大な培養タンクまで、マイクロフルイダイザーは、細胞破砕のスケールアップに対応します。

 

マイクロフルイダイザーは、煩わしい細胞破砕の手間を削減します。

細胞破砕 高圧ホモジナイザー
細胞破砕装置 マイクロフルイダイザー


実験事例(大腸菌)

この図は大腸菌を破砕した実験例です。

大腸菌は、タンパク質合成で頻繁に用いる系です。例えば化学的手段でタンパク質を回収する場合は、界面活性剤などで細胞壁を壊す必要がありますが、マイクロフルイダイザーで処理をすると、わずか1passで、ほとんどの細胞を破砕することができます。通常のラボスケールで用いる、数mL~数10mLの系であれば、わずか1分で細胞を処理することができます。

高圧ホモジナイザー
実験例 大腸菌の破砕 18,000psiで処理

実験事例2(酵母)

細胞破砕 高圧ホモジナイザー
マイクロフルイダイザー 酵母の破砕30,000psi

大腸菌と同じく、タンパク質合成でよく用いるのが酵母の培養系です。酵母は大腸菌に比べて強固な細胞壁を持つのが特徴です。

左の図は、酵母の細胞破砕の実験例です。マイクロフルイダイザーで破砕すると、5pass以上で細胞は粉々になります。

高圧ホモジナイザー
酵母の破砕 pass回数とタンパク質回収量

 

上のグラフの水溶性のタンパク質の回収量は、5passでピークに達して、一定を保ちますので、タンパク質の凝集などは進まないといえます。



その他の特徴

最少サンプル量1mLから、10L/minまで、幅広いサンプル量に対して、細胞破砕のソリューションを提供可能です。

局所的な高圧部位やパラメータの変化も生じないため、ラボの細胞破砕メソッドをそのまま、プロダクションスケールに展開し、迅速なスケールアップを可能にします。

その他にも、装置側の特徴としてコンタミレスな溶液冷却が可能などの特徴があります。

 

細胞破砕 高圧ホモジナイザー
ラボ用装置 LV1
細胞破砕 高圧ホモジナイザー
プロダクションモデル M700