شکل 1. ساختار آلبومین سرم انسانی ^[1]

3.کاربرد آرترکیبی اساروم الفآلبومین

3.1. آلبومین یک مکمل محیط کشت بدون سرم است

آلبومین جزء مهم بسیاری از سیستم‌های کشت سلولی بدون سرم است، مانند سلول‌های هیبریدوما و سلول‌های تخمدان همستر چینی (CHO).آلبومین را می‌توان در داربست‌های سلولی گنجاند تا سلول‌ها را با مواد مغذی ضروری و منبع فاکتورهای رشد تأمین کند و بقا و تکثیر سلولی را تقویت کند. آلبومین سرم انسانی به عنوان مکمل محیط کشت سلولی برای حفظ رشد و سلامت سلول های مورد استفاده در تولید آنتی بادی های مونوکلونال، پروتئین های نوترکیب و سایر محصولات بیولوژیکی استفاده می شود. آلبومین همچنین می‌تواند محیط کشت سلولی را پایدارتر و قابل کنترل‌تر کند و تنوع دسته به دسته و خطرات آلودگی مرتبط با سرم حیوانی را کاهش دهد.

3.2. کشت سلولی پستانداران

آلبومین طیف وسیعی از مواد فعال زیستی را به هم متصل می کند و آن را به یک مولکول انتقال کلیدی تبدیل می کند. آلبومین همچنین گونه های فعال اکسیژن را که برای بقای سلولی مضر هستند، از بین می برد. این ویژگی‌ها آلبومین را به یک انتخاب عالی برای تقویت رشد سلولی و حفظ انواع سلول‌های یوکاریوتی در شرایط آزمایشگاهی تبدیل می‌کند. آلبومین نوترکیب انسانی برای انواع مختلف سلول های بنیادی، اولیه و تولیدی از جمله سلول های ایمنی، VERO، سلول های بنیادی مزانشیمی، HEK293، سلول های دیپلوئید، CHO و سایر انواع سلول ها مناسب است.

3.3. تولید و تهیه واکسن

HSA یک جزء مهم برای تثبیت واکسن ها است که مزایای متعددی را برای انواع واکسن ها از جمله ویروس های ضعیف شده زنده، ویروس های غیرفعال یا کشته شده، ذرات ویروس مانند و واکسن های زیر واحد ارائه می دهد. یکی از ویژگی‌های قابل توجه HSA توانایی آن در پوشش سطوح آبگریز و آبدوست است که در نتیجه از جذب غیراختصاصی نامطلوب واکسن‌ها در طول چرخه زندگی آن‌ها از تولید تا فرمولاسیون تا ذخیره‌سازی جلوگیری می‌کند. HSA از طریق توانایی اتصال خود، که قادر به برهمکنش های یونی و آبگریز است، می تواند از سطوح در معرض واکسن در برابر تجمع ناخواسته و تشکیل ذرات محافظت کند، که در غیر این صورت می تواند کارایی واکسن را به خطر بیندازد.

3.4. تشخیص بیماری In vitro/in vivo

HSA یک نشانگر زیستی برای انواع بیماری ها از جمله سرطان، آرتریت روماتوئید، ایسکمی، بیماری کبد، چاقی و دیابت است.

3.5 کاربرد آلبومین سرم انسانی در درمان سلول های بنیادی

آلبومین از دیرباز جزء ضروری محیط کشت سلولی بوده است. توانایی آن در ترویج رشد انواع مختلف سلول، از جمله سلول های بنیادی مزانشیمی (MSCs)، سلول های بنیادی جنینی (ESCs)، سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) و سلول های ایمنی به خوبی ثبت شده است. در کشت سلولی، آلبومین چیزی بیش از یک منبع غذایی است. این به عنوان یک مخزن چند منظوره عمل می کند، از فلزات ضروری و سایر موجودات مولکولی محافظت می کند، در نتیجه یک محیط بهینه برای ادامه رشد و زنده ماندن سلول ایجاد می کند.

آلبومین علاوه بر کاربرد آن در کشت سلولی، می تواند برای انجماد سلول های بنیادی نیز استفاده شود. توانایی پوشش سطحی آلبومین ایمنی سلول ها را در طول فرآیند انجماد تضمین می کند. علاوه بر این، توانایی بافری آلبومین تعادل pH لازم برای یکپارچگی سلول را حفظ می‌کند، در حالی که توانایی تثبیت‌کننده آن سلول‌ها را در حالت تعلیق نگه می‌دارد و در نتیجه قابلیت حیات آنها را در طول انجماد افزایش می‌دهد.

علاوه بر این، آلبومین همچنین می تواند به عنوان یک حامل دارو برای طولانی کردن زمان گردش داروها در بدن و افزایش کارایی دارو استفاده شود.

4. مکانیسم اثر آلبومین در محیط کشت

4.1 اسیدهای چرب محدود کننده

آلبومین حامل 99 درصد اسیدهای چرب غیر استری شده (FA) در پلاسما است. آلبومین دارای 7 محل اتصال FA با میل ترکیبی بالا و بیش از 20 محل اتصال کم میل ترکیبی است. اسیدهای چرب مانند لینولئیک اسید، لینولنیک اسید و اسید اولئیک در محلول آبی نامحلول هستند و باید از طریق مولکول های حامل به سلول ها برسند. آلبومین در گردش معمولاً می تواند حامل 1 یا 2 اسید چرب آزاد باشد. اتصال اسیدهای چرب به تثبیت آلبومین نیز کمک می کند. به عنوان یک افزودنی کشت سلولی، فعالیت آلبومین تا حدی به اسیدهای چرب خاصی که متصل می شود و به سلول ها می رساند بستگی دارد.

4.2 اتصال یون های فلزی

یون های فلزی اجزای ضروری برای کشت سلولی هستند. HSA یک انتقال دهنده کلیدی برای یون های فلزی کلیدی Cu 2+ و Zn 2+ است. علاوه بر این، اتم‌های مس می‌توانند تحت واکنش‌های ردوکس تک ظرفیتی قرار گیرند و تولید رادیکال‌های آزاد را کاتالیز کنند و مس را سیتوتوکسیک کنند. در داخل بدن، یون‌های مس خارج سلولی به آلبومین متصل می‌شوند و سمیت بالقوه مس را تضعیف می‌کنند. هر مولکول آلبومین دارای یک محل اتصال مس با میل ترکیبی بالا است و هنگامی که مس به این محل متصل می شود، در واکنش های ردوکس مرتبط با رادیکال های آزاد شرکت نمی کند. آلبومین همچنین می تواند کاتیون های دو ظرفیتی دیگر مانند کلسیم، منیزیم، منگنز، کادمیوم، کو و نیکل را متصل کند.

4.3 خواص آنتی اکسیدانی HSA

فعالیت آنتی اکسیدانی HSA عمدتاً به خواص ردوکس چهار محل اتصال فلز اصلی نسبت داده می شود. مس رایگان 2+، Fe یون های 2+ و سایر فلزات با اکسیژن واکنش می دهند و ROS تولید می کنند که همچنین می‌تواند با H2O2 برای تولید رادیکال‌های مضر هیدروکسیل در تعامل باشد. از سوی دیگر، اتصال آلبومین به یون‌های فلزی، توانایی این یون‌ها را برای مشارکت در تولید ROS محدود می‌کند.

کشت‌های سلولی یوکاریوتی در مقیاس صنعتی که در بیورآکتورها انجام می‌شوند حاوی اکسیژن محلول و فلزات آزاد مانند آهن، مس، کبالت و نیکل هستند که ROS تولید می‌کنند که غشای سلولی را تخریب می‌کند. افزودن BSA یا HSA باعث کاهش فشار ROS و در نتیجه کشت سلولی سالم می شود. از سوی دیگر، اتصال آلبومین به این فلزات، به ویژه مس، روی، وانادیوم و سلنیوم، جذب این فلزات توسط سلول ها را افزایش می دهد، رشد کشت را تحریک می کند و تولید پروتئین های نوترکیب را در سلول های یوکاریوتی به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.

4.4 پیریدوکسال اتصال

اسیدهای آمینه اجزای کلیدی محیط کشت سلولی هستند. پیریدوکسال و مشتق آن 5' پیریدوکسال فسفات (PLP) می توانند به صورت غیر آنزیمی با اسیدهای آمینه واکنش داده و بازهای شیف را تشکیل دهند. این بازهای شیف بسیار ناپایدار هستند و در تماس با یون های فلزی منجر به تخریب اسید آمینه و مهار رشد سلولی می شوند. کسر پیریدوکسال آزاد با اتصال به آلبومین جدا می شود، که از واکنش پیریدوکسال با اسیدهای آمینه در شرایط آزمایشگاهی و از بین بردن آنها جلوگیری می کند.

4.5 اتصال ریبوفلاوین

ریبوفلاوین عامل دیگری است که با اسیدهای آمینه آزاد واکنش نشان می دهد و آنها را تجزیه می کند. در محلول آبی، ریبوفلاوین می تواند به تریپتوفان متصل شود و یک کمپلکس تشکیل دهد. در شرایط نوری، این مجموعه به محصولات سمی تجزیه می شود. آلبومین می تواند به ریبوفلاوین و فسفات آن (فلاوین مونوفسفات) متصل شود و آنها را از تخریب محافظت کند. آلبومین دارای یک محل اتصال تریپتوفان است.

5.ویژگی های محصول

Yeasen انواع آلبومین سرم نوترکیب از جمله انسان، موش، موش صحرایی، میمون و گونه های دیگر را فراهم می کند.