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质粒（plasmid）是一类独立于宿主细胞染色体以外，能自主复制的遗传单位，其常见的形式是细菌中环状的双链DNA分子。在当代分子生物学和医学的研究中，质粒已被广泛用作目的基因的载体。
图1：质粒的应用（图片来源于网络）
临床级别的质粒DNA的生产，面临的挑战包括细菌宿主细胞污染物相关的去除，以及质粒超螺旋和开环形式的分离。FDA建议质粒DNA的污染物中，染色体DNA、RNA和蛋白质的比重要控制在1%以内，超螺旋pDNA的比重控制在80%以内。而一般而言，生物行业对于超螺旋质粒水平的期望通常大于90%，通常高达95%。
碱裂解法是质粒制备常用的方法之一，也是生产过程中重要的一环，碱裂解的过程影响到后续质粒的质量。如在碱性溶液中长时间暴露，超螺旋DNA会产生开环结构，也会使细菌大肠杆菌基因组断裂，带来gDNA污染。所以在这个过程中，对于处理时间、剪切力和溶液混合效率等参数的掌握，尤为关键。
图2：赛科成SKC400 200L混匀器
SKC400混匀器简介
赛科成SKC400混匀器采用非介入的波浪式摇动混合，通过控制摆动速度、摆动角度、摆动时间等参数使溶液中的分子重新分布并均匀混合。该设备所配套的封闭式一次性储液袋中，可分别预储存三种不同料液，并用液压杆进行分隔。
在质粒制备过程中，可以运用SKC400混匀器进行碱裂解。当程序运行时，注入菌液，与溶液I进行混合重悬；下一步将分隔溶液II的液压杆提起，菌体在NaOH 和SDS溶液中裂解，蛋白质与DNA发生变性；最后一步，分隔溶液III的液压杆提起，溶液III与溶液II中和，质粒DNA迅速复性，呈溶解状态，离心时留在上清中，由此完成了三种溶液的自混匀。
SKC400混匀器特点
● 模块化设计，可设置三级权限管理，支持数据导出。
SKC400混匀器应用
● 主要用于大规模质粒裂解
● 半成品配制
SKC400混匀器技术参数
托盘大小 | 50L托盘 | 200L托盘 |
处理量 | 最大25L | 最大100L |
控制系统 | 西门子PLC，彩色触摸屏，以太网接口，USB接口 | |
混匀控制 | 可设定各阶段混匀速度、角度、混匀时间、静置时间，混匀结束后自动停止。 | |
控制界面 | 具有混匀控制、报警、趋势、校准、设置等界面 | |
摆动速度 | 1-40rpm | 2-25rpm |
摆动角度 | 1-12° | 1-10° |
称重模块※ | 可根据需要选择，可选称重模块 | |
SCADA软件※ | 完全符合GMP/GAMP要求、包括三级权限、报警记录、数据报表、审记追踪等 | |
电源 | AC220V，50/60HZ，10A | |
带※表示有可选配项
参考文献：
Hitchcock, A., Sergeant, J., Rahman, S., Tharia, H.A., & Blom, H. (2010). Scale-Up of a Plasmid DNA Purification Process Use of a Commercial Resin to Produce GMP-Grade pDNA for Clinical Studies.
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