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生物源性纳米晶体磁珠工业化生产及其医学应用
发布时间: 2023-10-13
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
生物与新医药技术,医药生物技术
成果介绍
本项目以前期研究的GKRZ工业菌株为基础，通过对培养基、补料、通气量溶氧、pH值等因素条件的优化，在100L和300L自动发酵罐上建立了一套工业化生产工艺。当培养基补料中乳酸含量大于***，溶氧通气量***—***，pH值***，发酵时间大于60h的时候，实现了磁珠产量超过了50g/100L批次的预期目标。与此同时，本项目也对发酵前、发酵中、以及发酵后磁珠分离纯化过程的各个质量控制点、技术指标等进行了进一步地标准化与规范化；对培养细胞的密度测定，培养液中乳酸含量，培养过程中电镜观察磁珠生长状况，发酵后高压均质，磁珠分离纯化，纯度检测，完整性检测，磁珠性能表征，以及最后磁珠无菌保存与监测等全流程进行了研究，得到一套完整的工艺参数。本项目对于新型功能化的生物源性纳米晶体磁珠的硅基化、氨基化、羧基化等改性修饰的稳定制备工艺也进行了研究和探讨，建立了一套功能磁珠的表征方法，涉及到粒径分布、红外光谱、耐酸碱性、溶解性的测定，还有磁珠的磁学性能、表面Zeta电位、溶液分散性等关键参数的优化，为生物源性纳米晶体磁珠的后续规模化工业应用打下扎实的基础。
成果亮点
针对磁珠在生物医学领域，特别是体外诊断试剂行业的实际应用，本项目主要聚焦在磁珠富集病原体上，当现有检测技术在微量或痕量组分的检测限范围时对致病因子检测乏力，致力于通过本项目的磁珠富集方法提升检测的灵敏度。考虑到当前新型冠状病毒肺炎的疫情需求，并以此为契机，本项目建立了一套基于人源ACE2蛋白，新冠S蛋白抗体相结合修饰生物源性纳米晶体磁珠，用于从低载量或极低载量样本中特异性富集新冠病毒，显著提升新冠病毒的检测灵敏度，实现在大体积样本（1-10mL），极低病毒载量（5-10 copies/mL）条件下将新冠病毒富集浓缩到200μL体积（100-500copies），极其有助于后续检测。与此同时，本项目还针对传统的血液病原体（乙肝，丙肝，艾滋，梅毒）常规筛查，建立了一套可以适用磁微粒化学发光检测的功能性磁珠，为后续商业应用做了技术储备。
团队介绍
河北工业大学（Hebei University of Technology），简称河北工大，坐落于天津市，由河北省人民政府、天津市人民政府与中华人民共和国教育部共建，隶属于河北省，是国家“双一流”建设高校、国家“211工程”重点建设高校，入选国家“中西部高校基础能力建设工程”、教育部“卓越工程师教育培养计划”、河北省“国家一流大学建设”一层次学校、天津市高水平特色大学建设项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家级新工科研究与实践项目、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地，CDIO工程教育联盟成员单位。
成果资料
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