סינגלילן רפואי חומצה היאלורונית נתרן ג 'ל שיטת הייצור

מקור:

ביוטכנולוגיה ייצור של חומצה היאלורונית: סקירה מיני על ידי יוני הואי Sze, ג 'רמי ג' Brownlie, ואת כריסטופר א אהבה

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4754297/

חומצה היאלורונית (HA) היא פוליסכריד המצוי במטריצה החוץ-תאית של רקמות אפיתליות חוליות, עצביות וקישוריות. בשל שימור לחות גבוהה, biocompatibility ו viscoelasticity המאפיינים של פולימר זה, HA הפך מרכיב חשוב של מוצרים פרמצבטיים, ביו-רפואי ומוצרי קוסמטיקה עם ערך מסחרי גבוה ברחבי העולם. לדוגמה, HA עם משקל מולקולרי גבוה (גדול מ 10 kDa) הוא רצוי עבור מוצרים המשמשים עיניים, אורתופדיה, קוסמטיקה והנדסת רקמות (אליסון גרנדה אלן 2006 , Fagien ו Cassuto 2012 , קוגן et al 2007 ) ואילו HA משקל מולקולרי נמוך (כ 5 kDa ומטה) שימושיים לייצור חומרים המקדמים אנגיוגנזה, לעכב התקדמות הגידול או לגרום ביטוי של מתווכים פרו דלקתיים (Jagannath ו Ramachandran 2010 , תמי et al 2008 ).

כיום ישנם שני תהליכי ייצור המועסקים כדי להשיג פולימר HA בכמויות מסחריות: מיצוי רקמות בעלי חיים, או יותר לאחרונה למרות היישום של מערכות ביטוי חיידקי סטרפטוקוקוס

הפקה מ רקמת בעלי חיים

מאז 1930 המוקדמות, כאשר HA היה מבודד לראשונה מן ההומור זגוגי שור (Meyer ו פאלמר 1934 ), מיצוי של HA בוצע נרחב באמצעות רקמות בעלי חיים אחרים כולל כבל הטבור האנושי, מסרק תרנגול, ונוזל סינובי בקר. HA נגזר מרקמות בעלי חיים יש משקולות מולקולריות גבוהות באופן טבעי

חסרונות של בעלי חיים נגזרות HA

ראשית, תהליכי החילוץ חווים תמיד מגבלות טכניות בשל תנאי מיצוי קשים שמגיעים עם שחיקה, טיפול בחומצה, ומיצוי חוזר עם ממיסים אורגניים. טכניקה זו השפלה בלתי מבוקרת מאוד משפיע לא רק את התשואה אלא גם polydispersity (טווח של גדלים) של HA (Boeriu et al 2013 ). בעיה נוספת היא כי HA החי עדיין עשוי להיות קשור חלבונים תאיים כולל hyaluronidase, חלבון ספציפי ספציפי HA (Fraser et al 1997 ). אלה חלבונים מזהמים הם לא רצויים שכן יש סיכוי כי אלה יהיה לגזור תגובה חיסונית. יתר על כן, קיים סיכון פוטנציאלי לזיהום עם חומצות גרעין, פריונים (בקר) ווירוסים (avian) אשר עלולים לגרום להולכת מחלה זיהומית (Shiedlin et al 2004 ). לבסוף, חילוץ HA מ רקמת בעלי חיים הוא יקר כפי שנדרש זמן רב כדי להשלים, הוא עבודה אינטנסיבית דורש מתקנים גדולים שיכולים להתאים תהליכים מעורבים אוסף של רקמות מן החיה כדי מיצוי וטיהור של HA. כתוצאה של בעיות אלה טכניים בטיחות, ייצור ביוטכנולוגי של HA נראה כשיטה המועדפת של ייצור HA.

מערכות ביטוי חיידקי ב Streptococci

אופון ה- HA (synthase) התגלה לראשונה בתחילת שנות התשעים, כאשר הגן המקודד את האנזים האחראי לסינתזת ה- HA, הנקרא סינתזה HA או HAS, זוהה מקבוצת A סטרפטוקוקוס (S. pyogenes) (DeAngelis et al 1993 ). גן זה הוא חלק מאופרון המכיל את הגן hasA המקודד HC סינתזה, הגן hasb המקודד UHD גלוקוז dehydrogenase, ואת הגן hasc המקודד UDP גלוקוז pyrophosphorylase (Crater et al 1995 ; Dougherty ו ואן דה Rijn 1993 ). יש אופרון ב streptococci אחרים, כגון S. zooepidemicus, מכילים שני גנים נוספים, hasd ו hase המקודדים אנזים דו תפקודי (acetyltransferase ו pyrophosphorylase) ו phosphoglucoisomerase בהתאמה, המאפשר HA להיות מסונתז על ידי מסלול מטבולי נוסף. ההוספה של שני גנים אלה ל hasoperon נחשבת על ידי שכפול גנטי אינטרגנומי יחד עם רקומבינציה הומולוגיים תכופים (Blank et al 2008 ).

וזה עכשיו את שיטת הייצור העיקרית של HA, בעלות היתרונות של עלות נמוכה, תשואה גבוהה ובעלי חיים מן החי חינם.

סודיום Hyaluronate ג'ל רפואי המיוצר על ידי Singclean הם בעלי חיים מקור חופשי פולימר חומרים פולימריים שחולצו ומעודנים על ידי ההייטק ביו הנדסה מ מטבוליטים תסיסה סטרפטוקוקלית עם viscoelasticity גבוהה, סיכה, השתנות פיזית biocompatibility טוב.

HA בשוק הבריאות

הפונקציות החיוניות של HA בעין האנושית, נוזל סינוביאלי של המפרקים ובשכבות האפידרמיאליות, הובילו להתעניינות רבה בפיתוח שיטות חדשות לסינתזה מוצלחת ולשימוש בה. דוח ניתוח שוק שנערך לאחרונה צופה כי כתוצאה מאוכלוסייה מזדקנת ועלייה באוסטיאוארתריטיס, השוק העולמי לתוספות הויסקו - HA בבני אדם בלבד הוערך ביותר מ -2.5 מיליארד דולר עד 2017 (MRG.Net 2013 ).