ZKT 5. Semester an der ZHAW - Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

Karteikarten und Zusammenfassungen für ZKT 5. Semester an der ZHAW - Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

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Welche Biotech-Produkte aus Säugerzellen gibt es und in welchem Feld der Biotech wird es angesiedelt?

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Was ist der Unterschied zwischen Primärkulturen und Sekundärkulturen und Zelllinien? 

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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 Seneszenz?

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Welche Beispiele für permanente Zellkulturen gibt es?

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Was ist der Unterschied zwischen adhärenten Zellen und Suspensionszellen?

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Welche Anforderungen an den Kultivierungsprozess stellen Säugerzellen?

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Wie können Zellen mithilfe des Mediums Scherunempfindlicher gemacht werden? 

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Welche Formen von mechanischem Stress gibt es?

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Wie kann die Scherempfindlichkeit beeinflusst werden?

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Was sind spezifische Besonderheiten im Metabolismus von Säugerzellen, welche bei der Kultivierung bzw dem Medium beachten werden müssen? 

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Was ist ein Gyloxalat-Zyklus?

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ZKT 5. Semester

Welche Biotech-Produkte aus Säugerzellen gibt es und in welchem Feld der Biotech wird es angesiedelt?

Es gibt:

Biotherapeutika (Impfstoffe, therapeutische Hormone, mAbs) die aus tierischen Zellkulturen produziert werden (rote Biotech)

Beispiele: 

- CHO Zelllinien: therapeutische Antikörper für Rheumatoide Arthritis und Brustkrebs

- BHK: Rekombinante Proteine für Hämophilie A

- MDCK: für Schweinegruppeimpfung bei Tieren

NS0: Therapeutische Antikörper bei Atemwegsinfektionen oder Transplantationen



ZKT 5. Semester

Was ist der Unterschied zwischen Primärkulturen und Sekundärkulturen und Zelllinien? 

Primärkulturen: 

1) aus frisch isolierten Zellen gezüchtet

2) sind finit 

3) besitzen noch volle metabolische Kapazität des Ursprungsorgans/gewebes

4) Teilungsfähigkeit begrenzt 

5) Seneszenz (stellen nach bestimmter Anzahl von Zellteilungen in Zellkultur das Wachstum ein)


Sekundärkulturen: Subkulturen aus Primärkulturen


Zelllinien: 

aus Primär- oder Sekundärkulturen isolierte Zellen, die mehrmaliges Passagieren überleben

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)

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Was ist Seneszenz?

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

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Welche Beispiele für permanente Zellkulturen gibt es?

Tumorzellen

Hybridomzellen (fusionierte Milzzellen und Knochenmarkstumorzellen)

Transfizierte Zellen (Fremd-DNA eingebracht)

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Was ist der Unterschied zwischen adhärenten Zellen und Suspensionszellen?

adhärente: Zellen die nur überleben, wachsen und ihre Funktion beibehalten, wen sie sich an einer Oberfläche anhaften können, d.h. in Monolayern wachsen


Suspensionszellen: Zellen, die sich in einem Flüssigmedium ohne Anheften an das Kulturgefäss vermehren. Sie besitzen häufig ein Kugelförmiges Aussehen und lassen sich einfacher kultivieren als adhärente Zellen. 

ZKT 5. Semester

Welche Anforderungen an den Kultivierungsprozess stellen Säugerzellen?

1) keine grossen Scherkräfte und Regelung des Energieeintrags, da nur eine Zellmembran vorhanden (keine Zellwand)

2) Wachstumsform als Monolayer oder Einzelzellen

3) Da kleine Wachstumsrate (Verdopplungszeit um 24h) sterile Betriebsweise über Wochen und Monate (Trend von Fed-Batch zu kontinuierlich)

4) Geringe Belüftungsraten und Blasenbelüftung (mehr Sauerstoff bei hohen Zelldichten) 2-10*10^12 g O2 pro Zelle*h

5) Zweiphasenprozess mit Temperaturshift 37°C für Wachstum, 28°C-34°C für Produktion (Achtung dass tiefe Temp keinen negativen Einfluss auf Produkttiter hat)

6) pH-Optimum zwischen 7.0 und 7.4, Regelung des pH's: CO2 als Säure über Zuluft, Bicarbonat im Medium als Lauge

ZKT 5. Semester

Wie können Zellen mithilfe des Mediums Scherunempfindlicher gemacht werden? 

Je reichhaltiger das Medium ist, umso unempfindlicher gegenüber Scherstress werden die Zellen. Dabei muss aber auch die Wirtschaftlichkeit beachtet werden, da reichhaltige Medien sehr teuer sind. 

ZKT 5. Semester

Welche Formen von mechanischem Stress gibt es?

- Zusammentreffen von Zellen mit festen Oberflächen

- Aufsteigende / zerplatzende Gasblasen

- Drainageeffekt im Zellschaum

ZKT 5. Semester

Wie kann die Scherempfindlichkeit beeinflusst werden?

1) Zelltyp/Zelllinie

2) Rührertyp

3) Tip Speed

4) Medium

ZKT 5. Semester

Was sind spezifische Besonderheiten im Metabolismus von Säugerzellen, welche bei der Kultivierung bzw dem Medium beachten werden müssen? 

Säugerzellen: 

1) können nicht alle Aminosäuren aufbauen

2) können kein freies Ammonium als N-Quelle verstoffwechseln

3) keine Reaktionen des Glyoxalat-Zyklus

ZKT 5. Semester

Was ist ein Gyloxalat-Zyklus?

Variante des Zitratzyklus wo Acetat zu Oxalacetat umgesetzt wird

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