بررسی تغییرات زمان دو برابر شدن، نرخ ویژه رشد و ضریب تزاید سلول کلیه نوزاد همستر با تغییر میزان مکمل های غذایی موجود در محیط کشت با روش تاگوچی

نشریه علمی میکروبیولوژی دامپزشکی

مقاله 3، دوره 15، شماره 2 - شماره پیاپی 39، اسفند 1398، صفحه 21-33   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی (اصیل)

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jvm.2020.671830

نویسندگان

محمود حسنی^{* 1}؛ همایون مهروانی²؛ شهریار سالمی³؛ رضا گل حسینی⁴؛ سید محمود عظیمی²؛ مهدی ارجمند⁵

¹گروه مهندسی شیمی ، دانشکده مهندسی ، دانشگاه کاشان

²موسسه واکسن و سرم سازی رازی- بخش تب برفکی

³دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات - دانشکده فنی و مهندسی

⁴دانشگاه کاشان-دانشکده مهندسی - گروه مهندسی شیمی

⁵دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب- دانشکده تحصیلات تکمیلی

چکیده

کشت سلول برای تولیدات بیولوژیکی و دارویی علی الخصوص دارو های دامی اهمیت ویژه ای دارد این تحقیق(کشت سلول) در شرایط کشت سوسپانسیون ، انجام شده است. برای بهینه سازی مکمل های غذایی موجود در محیط کشت از روش های متفاوتی مانند تغییر تک پارامترو ثابت نگه داشتن مابقی پارامترها(فاکتوریل) استفاده میشود که بسیار زمان برو دارای خطای بالائی میشود. در این مقاله از روش طراحی آزمایش به روش تاگوچی استفاده شده که نسبت به روشهای دیگر دقت بالاتر ،زمان کمتر و تعداد آزمایش کمتری انجام میشود. . با استفاده از این روش طراحی آزمایش سعی بر بهینه سازی محیط کشت مورد استفاده در پژوهش شد.با توجه به تعداد سلول نهایی،  ضریب تزاید و زمان دو برابر شدن و نرخ ویژه رشد هر آزمایش محاسبه گردید و در باره اهمیت هرکدام از مکمل های غذایی و اثر آن ها بر روی سلول کلیه نوزاد همستر(Baby Hamster Kidney) اعمال نظر شده است.هرچه تعداد سلول نهایی بیشتر باشد در نتیجه زمان دو برابر شدن کمتر  و نرخ ویژه رشد بیشتر می شود،که حاصل تمامی این ها باعث می شود کشت سلول بهره وری بیشتری داشته باشد. هدف از  این تحقیق بررسی  بر روی تاثیر مکمل های غذایی مختلف موجود در محیط کشت بر رشد و تکثیر سلول کلیه نوزاد همستر(BHK)متمرکز شده است. در فرآیند کشت سلول نتایج بدست آمده نشان دهنده بهبود رشد و تکثیر سلول­­ها شد. افزایش تعداد سلول به صورت کلی ( در این پژوهش سلول BHK ) موجب تولید بیشتر و با کیفیت بالاتر  داروهای بیولوژیک می شود.میزان سرم اضافه شده در محیط کشت  در این روش (10%) بیشترین تاثیر مثبت بر روی ضریب تزاید ، زمان دو برابر شدن و نرخ ویژه رشد را دارد و هم چنین افزایش میزان اسید های آمینه(12 گرم در هر لیتر) تاثیری بر روی ضریب تزاید ، زمان دو برابر شدن و نرخ ویژه رشد ندارد.

کلیدواژه‌ها

زمان دو برابر شدن؛ نرخ ویژه رشد؛ کلیه نوزاد همستر؛ تاگوچی؛ محیط کشت

مراجع

1. Durrani A, Mirza A, H Khan Z, Khan N, S Kulkarni S,A Ali Y.(2015). Adaptation of mammalian cell from 10% serum medium to serum free or low serum media. International Journal of Applied Research. 1: 770-772

2.  Harison, R.J.,(1907).  Observation on Living Developing Nerve Fibers. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine.: 140–3

3.  Liu, D.Y. Yang, S.J., Xi  Z.F., Wu  L., Chen  S. Dong,  S.Q. Wang,  J.L. and Guo  D.Z.(2012). Expression and localization of Stanniocalcin-1 in bovine osteoblasts. Pakistan Veterinary Journal., 32:242‒246

4.  Park JH, Park HH, Park TH..(2010). Cellular engineering for the high-level production of recombinant proteins in mammalian cell systems. Korean Journal of Chemical Engineering . 27:1042–1048

5.  Castillo, A.A., . Morier  L.D, . Perez  F.V and Durruthy M.C.(1991). Use of goat serum as a substitute for calf serum for growing various primary cultures from vertebrates. Revista Cubana de Medicina Tropical. 43: 89–92

6.  Li, W.F., Huang  Q., Li  Y.L., . Rajput  I.R , Huang  Y. and Hu  C.H.(2012). Induction of probiotic strain Enterococcus faecium EF1 on the production of cytokines, superoxide anion and prostaglandin E2 in a macrophage cell line. . Pakistan Veterinary Journal. 32: 530‒534

7. Aunin¸ sˇ JG.(2010). Viral vaccine production in cell culture. In: Flickinger MC (ed) Encyclopedia of industrial biotechnology: bioprocess, bioseparation, and cell technology. New York, Wiley. pp 1–35

8. Bo¨deker BGD, Newcomb R, Yuan P, Braufman A, Kelsey W .(1994) .Production of recombinant factor VIII from perfusion cultures: I.‌‌‌ Large-scale fermentation. In: Spier RE,Griffiths JB, Berthold W (eds) Animal cell technology:Products of today, prospects for tomorrow. Butterworth-Heinemann, UK, Oxford.pp. 580–583

9. Bundo, M.K. and Morita  K.B.(1989). Detection of Japanese encephalitis virus antigens by the sandwich ELISA in infected cell culture fluid and cell homogenates. Tropical Medicine Nagasaki. 31: 49–65

10. Griffiths JB Mammalian cell culture reactors, scale-up. In: Flickinger MC (ed). (2010).  Encyclopedia of industrial biotechnology: bioprocess, bioseparation, and cell technology. New York, Wiley. pp 1–13

11.  Arora, M..(2015) .Cell Culture Media: A Review. University of Pittsburgh Medical Center United States. .

12.  Gómez,D, Belaich,M, Rodríguez,V and Ghiringhelli,P.(2010) .Effects of Fetal Bovine Serum deprivation in cell cultures on the production of Anti carsiagemmatalis Multinucleopolyhedro virus. BMC Biotechnology. 10:68

13.  Clifford W, Anellis A.(1974).  Ross EEvaluation of media, time and temperature of incubation and method of enumeration of several strains for Clostridium perfringens spores. Applied Microbiology and Biotechnology. 27:784-92

 14. Hili, C. S. and Treisman, R.(1995) .Transcriptiona1 regulation by extracellular signals: mechansims and specificity Cell . 8: 199-211.

15.  Yang H.(1991). Selection of culture media for human and rabbit corneal epithelia. Zhonghua Yan Ke Za Zhi. .27:351-3.

16.  Davami F , Eghbalpour F , Nematollahi L , Barkhordari F, Mahboudi F.(2015) . Effects of Peptone Supplementation in Different Culture Media on Growth, Metabolic Pathway and Productivity of CHO DG44 Cells; a New Insight into Amino Acid Profiles. Iranian Biomedical Journal ,19 :194-205.

17.  Fang C-Y, Wu C-C, Fang C-L, Chen W-Y,Chen C-L. (2017). Long-term growth comparison studies of FBS and FBS alternatives in six head and neck cell lines. PLoS ONE 12:e0178960.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178960.

18.  Lee Y Y , Yap M G S , Hu W S , Wong K T K.(2003) . Low-Glutamine Fed-Batch Cultures of 293-HEK Serum-Free Suspension Cells for Adenovirus Production. Biotechnology Progress. 19: 501-509.

19.  Li.F, Vijayasankaran.V, Shen.A, Kiss.R and Amanullah.A .(2010) . Cell culture processes for monoclonal antibody production.