细胞工厂

摘要： 近年来,免疫治疗在肿瘤等重大疾病治疗领域取得了突破性的进展,然而当前免疫治疗在应对实体瘤等方面的有效性和安全性仍有待提高。另一方面,合成生物学的理念和技术也取得了长足的发展,其与免疫学基础研究及免疫治疗实践相融合,诞生了“合成免疫学”新学科,后者将驱动免疫治疗的进一步发展。本文概述了肿瘤免疫治疗的现状及合成免疫学诞生的背景,对天然杀伤细胞(NK细胞)在肿瘤免疫中的作用及NK细胞疗法进行了介绍,并详细综述了设计构建合成免疫细胞和合成免疫分子的相关进展。研究表明,NK细胞由于其独特的属性,可能是“通用型”合成免疫细胞疗法的理想底盘细胞,通过精准识别肿瘤的嵌合抗原受体及智能响应性基因回路等的装载,将实现NK细胞的功能增效,并在NK细胞大规模扩增技术及封闭式、自动化、可编程“细胞工厂”等的支撑下,实现合成免疫细胞的“货架式”供应模式。除了合成免疫细胞疗法之外,减毒增效的合成免疫分子则为人工操控免疫应答提供了更多的可能性。展望未来,合成免疫学驱动的免疫细胞疗法将与新型的合成免疫分子相辅相成,进一步提高抗肿瘤免疫疗法的有效性和安全性。

摘要： 蒜糖醇是一种在食品、医药等领域具有较大应用前景的新型功能性甜味剂。为实现蒜糖醇的绿色生物合成,基于稀有糖转化策略通过共表达葡萄糖异构酶、D-阿洛酮糖3-差向异构酶及核糖醇脱氢酶,在大肠杆菌体内建立了利用廉价底物D-葡萄糖生产蒜糖醇的多酶级联系统;并通过偶联甲酸脱氢酶构建辅因子循环系统,提高胞内还原型辅酶Ⅰ的再生效率。为平衡多酶级联系统中的个体表达差异,以全细胞催化活性为指标,对细胞工厂的发酵条件和催化条件进行了优化。结果表明:重组菌在20°C、1.00 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的发酵条件下,诱导24 h可得到较佳的蛋白质表达量;在40°C、50 mmol/L Tris-HCl(pH值8.0)及5.0 g/L甲酸钠的催化条件下,全细胞可在15 h内转化25.00 g/L的D-葡萄糖生成19.33 g/L蒜糖醇。通过表达系统的优化进一步降低了底物和中间产物的残留量,蒜糖醇的产量提高至21.12 g/L。研究旨在为全细胞生物转化法实现蒜糖醇的规模化合成提供理论依据,探索以预处理甘蔗糖蜜为底物生产蒜糖醇的可行性,希望对延长糖产业链,提高糖产品附加值起到积极作用。

摘要： 维生素A是维持人体代谢的必需维生素,在食品、药品及护肤品等多个领域占有重要地位,是三大维生素支柱产品之一,应用前景广阔。市场上的维生素A主要来源于化学合成和天然提取。近年来,随着绿色生物制造的发展,维生素A的生物合成研究取得了重大的进展。总结了维生素A生物合成的研究现状,并对维生素A生物合成的优化改造方案进行了分析归纳,概述了维生素A发酵生产以及产品组分调控和储存策略,最后对生物合成维生素A的现状进行总结与展望。

摘要： 谷氨酸棒杆菌作为工业生产氨基酸的一种核心菌株,已被开发成为能利用可再生原料生产多种有价值的天然或非天然化学品的多功能微生物细胞工厂。该文针对近年来谷氨酸棒杆菌细胞工厂的构建新技术与应用领域,首先综述了构建谷氨酸棒杆菌细胞工厂的新型诱变、高通量筛选及基因编辑技术,其次介绍了工程改造后的微生物细胞工厂高效合成有机酸、生物燃料和萜类化合物的应用,最后列举了高效的微生物细胞工厂利用可再生原料生产高附加值产品的经典实例,以期为扩展谷氨酸棒杆菌产物谱和底物谱的研究提供参考。

摘要： 乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)是一种典型的非常规酵母,在微生物基础研究和应用研究方面都有着非常重要的用途。该酵母具有食品安全级别高、蛋白分泌能力强、整合表达能力高效及大规模发酵能力优异等特点,因此,工业应用前景较为广阔。目前,乳酸克鲁维酵母作为蛋白表达系统已在食品和医药等行业中得到了广泛应用。近年来,国内外生物技术领域的科研人员以乳酸克鲁维酵母作为底盘细胞,利用合成生物学技术已经成功构建出了能够生产各种生化产品的微生物细胞工厂,该技术展示出了极大的发展潜力。本文主要对乳酸克鲁维酵母的菌种特点、合成生物学元件、遗传操作工具、基因编辑策略进行介绍,并综述乳酸克鲁维酵母作为细胞工厂的应用研究进展,可以为今后利用合成生物学方法在乳酸克鲁维酵母底盘中构建生产各种高附加值产品的高效微生物细胞工厂提供理论指导。

摘要： 发展CO_(2)的高效资源化利用技术可同时缓解迫切的环境和能源压力,是实现“双碳”目标的重要途径。微藻是重要的光合固碳微生物,是生物圈初级生产力的主要来源,也是研究光合作用的重要模式体系。近年来,微藻又被视为极具潜力的新型微生物光合平台,具有将太阳能和CO_(2)直接转化为各种生物基产品的潜力,该生产模式被称为光驱固碳合成技术,可以同时起到固碳减排和绿色合成的效果,是有望助力“双碳”战略目标实现的新型生物制造技术路线。微藻光驱固碳合成技术本质上是通过微藻光合代谢网络重塑实现CO_(2)的资源化利用,对该方面本文系统总结了“拆盲盒”“挤海绵”“动刀子”3种基本开发模式的研究进展、重要突破和代表性应用示范。而微藻光合代谢网络的深度重塑,又有效扩展了基于微藻光驱固碳合成过程的技术应用场景,在这一方面,本文着重总结微藻生物技术与生物医学、生物光伏、生物航天技术等新型应用场景和技术领域的交叉融合。最后,还针对微藻光驱固碳合成技术在应用中面临的挑战,提出应该重点从合成生物学工具箱开发、高效光合平台开发、规模化培养防污染和防逃逸策略开发等几个环节进行攻关,以加强微藻光驱固碳合成过程的可控制性和可应用性。

摘要： 随着严格“限塑令”的实行和人们环保意识的日益加深,生物可降解材料的生产和使用成为促进社会可持续发展的一大趋势。乳酸,作为聚乳酸材料的生产原料,市场需求量与日俱增,其生产成本极大程度制约着聚乳酸可降解材料的大规模应用。寻找廉价且可再生的大宗乳酸发酵生产原料是一大研究热点,受到广泛关注。综述了通过微生物发酵生产乳酸的研究进展,首先介绍了各类乳酸微生物细胞工厂代谢途径的构建,对微生物以各类秸秆为原料生产乳酸及发酵工艺和策略进行了系统地阐述,其次,对以秸秆基原料生产乳酸面临的主要挑战及解决办法进行了总结。最后,对以秸秆为原料生产乳酸的研究方向进行了展望。

摘要： 微生物来源的脂肪酸及其衍生物广泛应用于能源、材料和营养化学品等领域,可用于生产航空燃油、聚合物、增塑剂、润滑剂和食品添加剂等.解脂耶氏酵母是一种研究最为透彻的产油脂酵母,具有高产各种脂肪酸及其衍生物的潜力.本文综述了近年来解脂耶氏酵母遗传操作工具的发展,并介绍了通过代谢工程技术改造解脂耶氏酵母生产脂肪酸及其衍生物的进展,在此基础上,展望了通过构建解脂耶氏酵母细胞工厂合成特定脂肪酸及其衍生物的未来发展方向.

摘要： 类胡萝卜素具有丰富的颜色和强抗氧化活性,这赋予了该类产品较高的商业价值,加速了该类产品合成路径在异源底盘中的构建进程,使之成为发展非理性设计策略的有效研究对象.本文主要针对微生物合成类胡萝卜素细胞工厂构建中的瓶颈问题,从增强合成类胡萝卜素前体GGPP的供给利用以及缓解各类胡萝卜素产品对微生物底盘细胞的胁迫压力两个角度,系统综述非理性设计策略对元件优化、模块适配和多维调控等路径构建优化方法的丰富,以及对不同尺度的DNA变异和适应性进化等底盘进化手段的推动作用.并从扩展类胡萝卜素合成底盘物种的多样性和丰富非天然类胡萝卜素产品结构的可获得性的需求出发,对构建合成该类产品微生物细胞工厂自动化和智能化的发展趋势进行展望.

摘要： 为了以廉价的可再生木质纤维为原料发酵制备琥珀酸,本文对谷氨酸棒杆菌ATCC 13869进行代谢工程改造,获得以麦秸秆水解液为原料高值转化制备琥珀酸的细胞工厂.结果显示,失活琥珀酸脱氢酶复合体,突变株在好氧条件下能够积累琥珀酸,得率为0.19 mol/mol glucose.引入来源于野油菜黄单胞菌的木糖代谢途径,突变株能够利用木糖发酵制备琥珀酸,得率为0.22 mol/mol xylose.引入来源于大肠杆菌的阿拉伯糖代谢途径,突变株能够利用阿拉伯糖发酵制备琥珀酸,得率为0.21 mol/mol arabinose.将外源木糖和阿拉伯糖代谢途径同时引入后,突变株能够以麦秸秆水解液为碳源在好氧条件下发酵制备制备琥珀酸,产量达到34.1 mM.构建的谷氨酸棒杆菌细胞工厂在琥珀酸生物制造中有良好的应用潜力.

摘要： 工业酶制剂研发与应用已经渗透到各大工业领域,但中国作为用酶大国、产酶小国面临重大挑战,鉴于以化学催化为核心的基础物质加工业面临资源、能源和环境三大危机,生物催化已成为世界各国的重要科技与产业发展战略,应用高效、清洁的生物催化技术是实现化学工业可持续发展以及发酵工业产业升级的重要途径之一.

摘要： 目的：用多层培养瓶(细胞工厂)代替转瓶培养沙鼠肾原代细胞制备HFRS疫苗，减少原代沙鼠用量，提高产量。rn 方法：以不同量沙鼠原代细胞在多层培养瓶内培养，以转瓶作对照。观察两种容器内细胞生长、繁殖及病毒表达等。纯化后比较不同培养容器制备HFRS疫苗的效果。rn 结果：多层培养瓶按相同表面积只需接种转瓶培养所需1/3量的沙鼠肾细胞就能在同期产生与转瓶相同的病毒表达效果。rn 结论：使用多层培养瓶培养原代沙鼠肾细胞制备HFRS疫苗不仅收率提高还可减少培养空间，降低污染，可完全替代转瓶大规模生产HFRS疫苗。

摘要： 传统发酵工程技术正在进行变革。相对于生物学知识的丰富和实验装备的提升，创新的思想、方法更为重要。新一代发酵工程技术的真正形成是在发酵工业生产中。中国发酵工业技术与国际最先进水平的关系正在从跟跑转向伴跑，何时可以领跑?不妄自菲薄，不妄自尊大。通过与其他学科交叉，发酵工程的任务应从产品制造和技术改进，拓展到新理论的发现、新方法的发明和新学科的发展。

摘要： 传统发酵工程技术正在进行变革。相对于生物学知识的丰富和实验装备的提升，创新的思想、方法更为重要。新一代发酵工程技术的真正形成是在发酵工业生产中。中国发酵工业技术与国际最先进水平的关系正在从跟跑转向伴跑，何时可以领跑?不妄自菲薄，不妄自尊大。通过与其他学科交叉，发酵工程的任务应从产品制造和技术改进，拓展到新理论的发现、新方法的发明和新学科的发展。

摘要： 传统发酵工程技术正在进行变革。相对于生物学知识的丰富和实验装备的提升，创新的思想、方法更为重要。新一代发酵工程技术的真正形成是在发酵工业生产中。中国发酵工业技术与国际最先进水平的关系正在从跟跑转向伴跑，何时可以领跑?不妄自菲薄，不妄自尊大。通过与其他学科交叉，发酵工程的任务应从产品制造和技术改进，拓展到新理论的发现、新方法的发明和新学科的发展。

摘要： 传统发酵工程技术正在进行变革。相对于生物学知识的丰富和实验装备的提升，创新的思想、方法更为重要。新一代发酵工程技术的真正形成是在发酵工业生产中。中国发酵工业技术与国际最先进水平的关系正在从跟跑转向伴跑，何时可以领跑?不妄自菲薄，不妄自尊大。通过与其他学科交叉，发酵工程的任务应从产品制造和技术改进，拓展到新理论的发现、新方法的发明和新学科的发展。

摘要： 本发明公开了一种细胞工厂培养转运车以及细胞工厂转运方法，涉及细胞培养转运技术领域，包括有主体框架，主体框架的底部设置有移动式车座，且主体框架的顶部设置有用于锁定细胞工厂的下压组件。移动式车座与主体框架分体滑移配合，且在移动式车座上设置有用于锁定移动式车座与主体框架的定位装置；且下压组件包括有下压固定细胞工厂的下压板，且下压板与主体框架之间连接有用于锁定下压板下压状态的锁定装置。移动式车座与主体框架相配合实现细胞工厂的转运作业和转移作业，并通过下压组件与主体框架相配合实现细胞工厂的转运固定，进而达到提高细胞工厂转运作业灵活性和便利性的目的。

摘要： 本发明公开了一种细胞工厂培养转运车以及细胞工厂转运方法，涉及细胞培养转运技术领域，包括有主体框架，主体框架的底部设置有移动式车座，且主体框架的顶部设置有用于锁定细胞工厂的下压组件。移动式车座与主体框架分体滑移配合，且在移动式车座上设置有用于锁定移动式车座与主体框架的定位装置；且下压组件包括有下压固定细胞工厂的下压板，且下压板与主体框架之间连接有用于锁定下压板下压状态的锁定装置。移动式车座与主体框架相配合实现细胞工厂的转运作业和转移作业，并通过下压组件与主体框架相配合实现细胞工厂的转运固定，进而达到提高细胞工厂转运作业灵活性和便利性的目的。

摘要： 本发明公开了基于细胞工厂的干细胞智能培养设备及其培养方法，基于细胞工厂的干细胞智能培养设备包括：翻转模组，若干液袋，管路系统，电控系统。本申请中电控系统控制管路系统，在细胞培养阶段，使得细胞混合液和功能液进入细胞工厂，并通过电控系统控制翻转模组带动细胞工厂旋转，使得培养后的细胞均匀生长在细胞工厂中，避免现有技术细胞制备过程中细胞生长不均匀，呈现边缘密、中心少或者培养面的一个方向细胞很少的情况；在细胞收获阶段，通过管路系统及翻转机构的自动化操作，实现细胞从细胞工厂上剥离，并通过密封管路收集到细胞混合液袋里，避免了细胞混合液与外界接触，实现无菌操作。

摘要： 本发明公开了一种可提高细胞工厂催化效率的人工类细胞器的构建方法，属于生物技术领域。本发明以蛋白质笼Mi3做为支架，通过融合表达Spycatcher，对其表面进行修饰，利用SpyCatcher多肽与SpyTag多肽之间自发形成的异肽键，招募带有SpyTag‑酶分子，获得人工类细胞器；将蛋白质笼Mi3‑SpyCatcher与维生素K12合成途径中带有SpyTag的三个顺序酶MenFST、MenDST、MenHST在胞外混合进行自组装，所得的类细胞器催化效率较游离酶提高一倍；在大肠杆菌BL21(DE3)中共表达蛋白质笼Mi3‑SpyCatcher与甲羟戊酸途径中带有SpyTag的三个顺序酶HMGRST、HMGSST、AtoBST)，并构建番茄红素合成通路，发酵结果显示，含有人工类细胞器的工程菌株中番茄红素产量较对照菌株提高8倍。

摘要： 本发明提供一种细胞工厂的传代和细胞收获管路系统及其应用，该管路系统包括一条由多段管路和多个三通开关间隔相连构成的主管路，主管路上的各三通开关通过管路分别连接：若干个待处理细胞工厂、废液罐、清洗液罐、消化液罐、终止液罐、细胞悬液罐和若干个待接种细胞工厂；其中各罐子上均接有空气滤器，方便与压力真空泵连接，形成负压或正压为液体流动提供动力。本发明的管路系统通过调节各三通开关可完成收细胞上清液、洗涤细胞、胰酶消化、终止消化、回收细胞悬液以及传代接种的一系列操作。其优点是：同时处理多个细胞工厂，不仅节省时间，而且避免依次处理单个细胞工厂时细胞消化程度不均一、开放操作次数多、污染风险大等问题。

摘要： 本发明公开了一种利用细胞工厂制备临床级脐带间充质干细胞的工艺，所述方法包括如下步骤：步骤(1)、细胞接种：在干细胞种子库中取1支装干细胞，将其复苏后接种到1个2层细胞工厂中进行干细胞扩增培养；步骤(2)、细胞工厂制备干细胞：待细胞融合度达90～95％时，将2层细胞工厂的干细胞消化下来，接种到1个10层细胞工厂中进行干细胞扩增培养；步骤(3)、干细胞产品制备：待10层细胞工厂中细胞融合度达到90～95％时，将干细胞消化下来，得到大量的干细胞。本发明可以规模化培养干细胞，生产的干细胞不仅仅细胞产量大、工艺稳定、产品质量易控制，而且可以节约人员开支、厂房建设，是未来产业化的方向。

摘要： 本申请实施例公开了一种细胞工厂的管路系统及细胞工厂系统。该细胞工厂的管路系统包括输入管路、输出管路和N个细胞工厂管路单元，N为大于或等于1的正整数；每个细胞工厂管路单元包括主连接管路和至少2个细胞工厂连接管路；每个细胞工厂管路单元的主连接管路的液体输入端连接至输入管路，液体输出端连接至输出管路；每个所述细胞工厂管路单元中的每个细胞工厂连接管路连接至各自的细胞工厂管路单元的主连接管路上。

摘要： 本实用新型涉及生物技术领域，提供一种细胞工厂支架及细胞工厂自动点震机。所述细胞工厂支架包括底板部分内陷形成细胞工厂限定槽的细胞工厂放置框；放置框的背板上设有具有一个转动自由度的细胞工厂限位元件、底板上设有具有一个转动自由度的锁定元件。细胞工厂自动点震机通过伺服电机控制偏心轴方式带动细胞工厂实现震动分散。本申请的技术方案用于实现细胞工厂的自动化操作震动，以应用于细胞批量化生产。

摘要： 本申请涉及细胞工厂操作支架，涉及生物技术领域，其包括底盘、立柱以及托板；所述托板包括底板以及挡板，所述底板与立柱倾斜设置，所述挡板至少设置有一个，且设置在底板水平高度低的一侧；所述立柱一端与底盘连接，另一端与底板连接。通过采用上述技术方案，使细胞工厂能够放在底板上倾斜放置，并且通过在最低点的一侧设置挡板防止细胞工厂滑落，使放置在操作支架上的细胞工厂能够倾斜放置，便于进出液，并通过底盘和立柱来支撑托板，使托板上的细胞工厂平稳放置。

摘要： 本实用新型提供一种细胞工厂的传代和细胞收获管路系统，该管路系统包括一条由多段管路和多个三通开关间隔相连构成的主管路，主管路上的各三通开关通过管路分别连接：若干个待处理细胞工厂、废液罐、清洗液罐、消化液罐、终止液罐、细胞悬液罐和若干个待接种细胞工厂；其中各罐子上均接有空气滤器，方便与压力真空泵连接，形成负压或正压为液体流动提供动力。本实用新型的管路系统通过调节各三通开关可完成收细胞上清液、洗涤细胞、胰酶消化、终止消化、回收细胞悬液以及传代接种的一系列操作。其优点是：同时处理多个细胞工厂，不仅节省时间，而且避免依次处理单个细胞工厂时细胞消化程度不均一、开放操作次数多、污染风险大等问题。