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Keywords:

  • hybridoma;
  • immobilization;
  • chitosan

Abstract

A new method for immobilizing hybridoma cells using chitosan-stabilized calcium alginate beads was developed. The ionotropic gelation of chitosan and calcium with alginate resulted in the formation of highly cross-linked, porous beads that were mechanically and chemically stable in phosphate buffered medium. Hybridomas entrapped in these beads were cultured semi-continuously using periodic medium exchange. Viable population densities in the order of 5 × I07 cells/mL were attained within the beads and up to two-fold increases in volumetric monoclonal antibody (MAb) productivity over batch suspension cultures were observed. Oxygen mass transfer limitations within the chitosan-alginate beads were evaluated by considering biokinetics and diffusive transport. Model equations were developed and used to evaluate the effect of bead diameter on the contained cells. The predictions were consistent with experimental observations of maximum viable population densities attained in beads of various size.

On a mis au point une nouvelle méthode pour l'immobilisation des cellules d'hybridomes en utilisant des billes d'alginate de calcium stabilisées avec du chitosane. La gélation ionotropique du chitosane et du calcium avec l'alginate entraǐne la formation de billes poreuses hautement réticulées qui apparaissent mécaniquement et chimiquement stable dans un milieu dilué avec du phospate. Les hybridomes emprisonnés dans ces billes ont été cultivés de façon semicontinu en changeant périodiquement le milieu. Des densités de populations viables de l'ordre de 5 × 107 cellules/mL ont été obtenues dans ces billes et des augmentations de deux fois supérieures de la productivité volumétrique d'anticorps monoclonaux (MAb) ont été observées avec des cultures de suspensions discontinues. On a évalué les limites du transfert de matière de l'oxygène à l'intérieur des billes de chitosane-alginate en considérant la biocinétique et le transport par diffusion. Des équations modèles ont été mises au point et utilisées pour évaluer l'effet du diamètre des billes sur les cellules. Les prédictions concordent avec les observations expérimentales des densités maximums de populations viables obtenues dans des billes de différentes tallies.