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德国ALS发布HT-NIC单克隆筛选平台


HT-NIC

随着细胞生物学及现代生物制药技术的不断创新发展,对细胞株筛选、细胞系开发也逐渐到达新的高度。特别是CHO细胞系的快速开发:从快速筛选分析再到下游的大规模生产,都需要一整套高技术自动化方案以创造最适合的研发条件。如何可以保证细胞活性、提供完整的单克隆性证据、并节约人工和材料成本,已成为细胞系开发的首要解决问题。高通量纳米孔板筛选单克隆法(HT-NIC)具有高通量、筛选周期短、节省空间和耗材等多个优点,无疑是这个领域的新进佼佼者。

 

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HT-NIC平台,全称High-Throughput Nanowell-based Image-verified single cell Cloning(基于图像验证的高通量单细胞克隆法)。HT-NIC有机地将CellCelector高精度单细胞挑捕获系统和Nanowell纳米孔板结合起来。把CHO池的细胞铺于Nanowell板后,HT-NIC平台可连续检测细胞的生长状态,1周内我们就可以实现单克隆源性的确认及单克隆影像学拍照。HT-NIC提供完整的可溯源的图像验证,单克隆性证据满足FDA认证的需求。

 

现有筛选方法:

      哺乳动物细胞筛选稳定的细胞株常用的方法主要有4种: 传统有限稀释法、细胞铺板设备+图像验证法、半固体培养基筛选法、高通量纳米孔板筛选法(HT-NIC)。

640?wx_fmt=jpeg&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1传统有限稀释法是早期最广的单克隆细胞株筛选法,理论上可以得到非常均一的单克隆,同时可以筛选悬浮细胞稳定株。其缺点是起码需要一次以上的亚克隆,而且细胞生长效率较低,技术人员的工作量非常大。重要的是由于整个过程中人为因素过多,往往会被FDA的评审专家要求提供更多更详细的图像补充资料,影响审评效率。

640?wx_fmt=jpeg&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1细胞铺板设备+图像验证法是在传统有限稀释法的基础上利用自动化的设备来把单个细胞铺到96孔板里面,然后使用细胞成像仪来验证其单克隆性。其核心原理是96孔板的有限稀释法,效率有了很大提升,筛选周期可以减少到一轮。但也无法避免细胞生长效率低、铺板过多等固有缺点。

640?wx_fmt=jpeg&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1半固体培养基筛选法是以前一段时间内工业上较为流行的筛选法。但随着转染效率的改善,筛选通量需求大幅降低;加上该方法的单克隆效率低、荧光染料问题、后期驯化及需要多次亚克隆等数个缺点,导致越来越多企业优选其他方案。

640?wx_fmt=jpeg&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1高通量纳米孔板筛选法(HT-NIC)是最近兴起的一种先进技术。该技术优化了接种密度和培养效率,同时保留了充分的图像证据链。HT-NIC只需要一轮的筛选,具有高单克隆率、高通量、节省时间和空间等多个优点。

 

四种筛选法的横向对比:

1、单克隆生长效率:经常做有限稀释筛细胞株的朋友会发现,很难达到一块96孔板长10个单克隆(0.1Cell/well细胞密度铺板),原因很多也比较复杂。如果单克隆孔数量不够,就需要增加铺板的数量,所以现实情况往往需要40-90块板,工作量变得也非常的大。使用半固体培养基,细胞生长效率提高,但是后期验证时需要重新驯化。而HT-NIC使用的是纳米孔,每个Nanowell的体积只有4nl,在“共培养”效应下,细胞生长效率大大提高,更好的加快细胞的生长。

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2、筛选周期:国内外对于细胞的单克隆源性要求越来越高,以前两轮有限稀释或者两轮半固体培养基即可,根据目前要求肯定不行。FDA已经明确规定,至少要做泊松分布来提供单克隆概率。根据最新消息,很多企业的申报代理机构已明确要求额外提供单克隆证据材料。所以细胞铺板设备+图像验证法和高通量纳米孔板筛选法(HT-NIC)都只需要一轮,逐渐成为主流的选择。

 

3、耗材和空间:由于成本的原因,现在的企业大多采用有限稀释法或者是有限稀释+成像仪来确定单克隆性,在技术过程中,需要多次对项目所有细胞板进行扫描拍摄,那么如何降低铺板数量,成为很多企业比较头疼的问题。在这个方面,半固体培养基筛选法和HT-NIC都是表现不错,大量减少耗材和空间,成为真正高通量的选择方案。

 

高通量纳米孔板筛选法(HT-NIC)

有限稀释法

细胞铺板设备+图像验证法

半固体培养基法

培养基

液体培养基

液体培养基

液体培养基

半固体培养基

是否需要额外驯化

筛选培养基是否需要优化

需要几轮筛选

1轮

2-3轮

1轮

2轮

优点

高通量+高效率

低成本

中等成本

高通量

 目前中国抗体药物产业正进入关键的发展时期,高通量的HT-NIC法可加快CHO高产细胞株的筛选, 提供完整的可溯源的数据验证,快速推进FDA申报审批。

 

 

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