ZKT 5. Semester at ZHAW - Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

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Wie kann die Zelldichte bestimmt werden?

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Erklären Sie zwei dominierenden wiederverwendbaren Reaktortypen (einschliesslich des Arbeitsprinzips sowie der Charakteristika).

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Wie wirkt Ammonium aufs Zellwachstum?

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Welches Antibiotika inhibiert Wachstum grampositiver und welches gramnegativer Bakterien?

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Welche Arten zur Substrat- und Metabolitenmonitoring gibt es?

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Wie funktioniert Trypsinierung?

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Was ist Seneszenz?

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Wie wirkt Glutamin im Medium?

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Wofür können hohe Laktatlevel in der Wachstumsphase ein Indiz sein?

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Was sind Vor- und Nachteile von CD-Medien? 

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Sind Säugerzelllinien wie CHO, BHK, MDCK und NS0 finite oder permanente Säugerzelllinien? Erklären Sie den Unterschied zwischen finit und permanent.

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Was ist das Haupteinsatzgebiet für Single-Use Reaktoren? 

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ZKT 5. Semester

Wie kann die Zelldichte bestimmt werden?

manuelle Bestimmung mit Trypanblau


-> tote Zellen nehmen Farbstoff auf, lebende farblos

-> Achtung! Trypanblau Toxisch, Messung innerhalb von 5 MInuten abschliessen


1) 4 von 9 Grossquadraten auszählen (entscheiden wo die auf Linie gehören zB immer nur im oberen gezählt, immer nur links)

2) Gesamtzellzahl dann Lebendzellzahl bestimmen, festhalten und Mittelwert bilden


automatisierte Zelldichtbestimmung (Cedes HiREs oder Nucleocounter)

ZKT 5. Semester

Erklären Sie zwei dominierenden wiederverwendbaren Reaktortypen (einschliesslich des Arbeitsprinzips sowie der Charakteristika).

12m^3 Rührreaktor aus Edelstahl (gerührt) 

Trend geht danach ein Reaktor für MO's und tierische Zellen zu designen


- tip speed: 0.8-2 m/s, Mischzeit 80-100s


- Kombination von Axial und Radialrührern mit verteiltem Energieeintrag

-------------------------------------------------

Blasensäulen und Airliftreaktoren bis 2m^3 (begast)

- kLa bis 80 /h (pro: notwendig für sehr hohe Zelldichten / contra: platzende Blasen = Scherstress)

- Microsparger (pro: weniger Scherstress da kleinere Blasen / contra: viel stabiler Schaum)


ZKT 5. Semester

Wie wirkt Ammonium aufs Zellwachstum?

1) wirkt inhibierend auf Wachstum und beeinträchtigt Produktqualität


2) bereits ab 4 mmol/L Wachstumsinhibierung aufgrund Übersäuerung des Cytoplasmas (intrazellulärer pH runter)


3) zwsichen 5-6mmol/L sogar bis 50% reduziertes Zellwachstum

ZKT 5. Semester

Welches Antibiotika inhibiert Wachstum grampositiver und welches gramnegativer Bakterien?

Penicillin: grampositiv

Streptomycin: gramnegativ

ZKT 5. Semester

Welche Arten zur Substrat- und Metabolitenmonitoring gibt es?

1) BioProfile (innerhalb 2 Minuten)

2) Cedex Bio (ca 20 Minuten)

Misst u.a.:

Glukose

Laktat

Glutamin/Glutamat

NH4+

Eisen

Magnesium

Ammonium

IgG

ZKT 5. Semester

Wie funktioniert Trypsinierung?

1) Trypsin vorwärmen

2) altes Medium raus

3) Zellen mit PBS waschen (Trypsinhemmer entfernen)

4) max. 10 Minuten einwirken -> mikroskopisch beobachten ob Zellen schwimmen (klopfen)

5) Zentrifugation um PBS abzutrennen

6) frisches Medium dazu und gewünschte Zelldichte einstellen

ZKT 5. Semester

Was ist Seneszenz?

Zellen stellen nach bestimmter Anzahl von Zellteilungen in Zellkultur ihr Wachstum ein. 

ZKT 5. Semester

Wie wirkt Glutamin im Medium?

Glutamin

1) wirkt als Energie- und N-Quelle. Wenn Glukose fehlt wird sie der neue Energielieferant. 

2) ist Precursor für Vorstufe von Purinen, Aminozuckern und Asparaginen 

3) Hauptmetabolit bei Umsetzung von Glutamin ist Ammonium, welches ab bestimmten Konzentrationen inhibierend auf Zellwachstum wirkt. Aus diesem Grund könnte man z.B. Ultraglutamine fürs Medium benutzen (eine stabile Form, welche nicht zu Ammonium degradiert)

ZKT 5. Semester

Wofür können hohe Laktatlevel in der Wachstumsphase ein Indiz sein?

Für hydromechanischer Stress der Säugerzellen

ZKT 5. Semester

Was sind Vor- und Nachteile von CD-Medien? 

Vorteile chemisch definiert: 

1) Zusammensetzung bekannt, gleiche Zusammensetzung von Charge zu Charge

2) weniger Gefahr durch potentielle Verunreinigungen 

3) weniger aufwendigere Produktreinigung

5) höhere biologische Aktivität bei Produkt

6) einfachere Validierung und Produktregistrierung


Nachteile: 

komplexere Kultivierung mit Schutzstoffen um Scherbelastung zu minimieren und PF-68

ZKT 5. Semester

Sind Säugerzelllinien wie CHO, BHK, MDCK und NS0 finite oder permanente Säugerzelllinien? Erklären Sie den Unterschied zwischen finit und permanent.

Sie sind permanent:

- unbeschränkt wachstumsfähige Zellkulturen (entstanden durch spontane oder chemisch bzw. viral induzierte Zelltransformation)


finite: verlieren metabolische Aktivität mit jeder Passage, Seneszenz (stellen nach bestimmter Anzahl von Zellteilungen in Zellkultur das Wachstum ein)

ZKT 5. Semester

Was ist das Haupteinsatzgebiet für Single-Use Reaktoren? 

Inokulumproduktion

Biotherapeutika im klein- bis mittelvolumigen Bereich (mAbs, Vakzine) 

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