चित्र 1. मानव सीरम एल्बुमिन की संरचना ^[1]

3.आवेदन आरईकोम्बिनेंट एसएरम एएलबुमिन

3.1. एल्बुमिन एक सीरम-मुक्त संस्कृति माध्यम पूरक है

एल्बुमिन कई सीरम-मुक्त कोशिका संवर्धन प्रणालियों का एक महत्वपूर्ण घटक है, जैसे कि हाइब्रिडोमा कोशिकाओं और चीनी हैम्स्टर अंडाशय (सीएचओ) कोशिकाओं के लिए।एल्बुमिन को सेल स्कैफोल्ड में शामिल किया जा सकता है ताकि कोशिकाओं को आवश्यक पोषक तत्व और वृद्धि कारकों का स्रोत प्रदान किया जा सके, जिससे कोशिका का अस्तित्व और प्रसार बढ़ सके। मानव सीरम एल्बुमिन का उपयोग सेल कल्चर माध्यम के पूरक के रूप में किया जाता है ताकि मोनोक्लोनल एंटीबॉडी, पुनः संयोजक प्रोटीन और अन्य जैविक उत्पादों के उत्पादन में उपयोग की जाने वाली कोशिकाओं की वृद्धि और स्वास्थ्य को बनाए रखा जा सके। एल्बुमिन सेल कल्चर वातावरण को अधिक स्थिर और नियंत्रणीय भी बना सकता है, जिससे बैच-टू-बैच परिवर्तनशीलता और पशु-व्युत्पन्न सीरम से जुड़े संदूषण जोखिम कम हो जाते हैं।

3.2. स्तनधारी कोशिका संवर्धन

एल्बुमिन कई तरह के जैवसक्रिय पदार्थों को बांधता है, जिससे यह एक प्रमुख परिवहन अणु बन जाता है। एल्बुमिन प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को भी हटाता है जो कोशिका के अस्तित्व के लिए हानिकारक हैं। ये गुण एल्बुमिन को कोशिका वृद्धि को बढ़ावा देने और इन विट्रो में यूकेरियोटिक कोशिकाओं की विविधता को बनाए रखने के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाते हैं। पुनः संयोजक मानव एल्बुमिन विभिन्न स्टेम, प्राथमिक और उत्पादन कोशिका प्रकारों के लिए उपयुक्त है जिसमें प्रतिरक्षा कोशिकाएँ, VERO, मेसेनकाइमल स्टेम कोशिकाएँ, HEK293, द्विगुणित कोशिकाएँ, CHO और अन्य कोशिका प्रकार शामिल हैं।

3.3. वैक्सीन उत्पादन और तैयारी

एचएसए टीकों को स्थिर करने के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है, जो विभिन्न प्रकार के टीकों के लिए कई लाभ प्रदान करता है, जिसमें जीवित क्षीणित वायरस, निष्क्रिय या मारे गए वायरस, वायरस जैसे कण और सबयूनिट टीके शामिल हैं। एचएसए के उल्लेखनीय गुणों में से एक इसकी हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक दोनों सतहों को कोट करने की क्षमता है, जिससे उत्पादन से लेकर निर्माण और भंडारण तक, उनके पूरे जीवन चक्र में टीकों के अवांछनीय गैर-विशिष्ट अवशोषण को रोका जा सकता है। अपनी बंधन क्षमता के माध्यम से, जो आयनिक और हाइड्रोफोबिक दोनों तरह की अंतःक्रियाओं में सक्षम है, एचएसए उजागर वैक्सीन सतहों को अवांछित एकत्रीकरण और कण निर्माण से बचा सकता है, जो अन्यथा वैक्सीन की प्रभावकारिता से समझौता कर सकता है।

3.4. इन विट्रो/इन विवो रोग निदान

एचएसए विभिन्न प्रकार के रोगों का बायोमार्कर है, जिनमें कैंसर, रुमेटॉइड गठिया, इस्केमिया, यकृत रोग, मोटापा और मधुमेह शामिल हैं।

3.5 स्टेम सेल थेरेपी में मानव सीरम एल्बुमिन का अनुप्रयोग

एल्बुमिन लंबे समय से सेल कल्चर मीडिया का एक आवश्यक घटक रहा है। विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के विकास को बढ़ावा देने की इसकी क्षमता अच्छी तरह से प्रलेखित है, जिसमें मेसेनकाइमल स्टेम सेल (MSCs), भ्रूण स्टेम सेल (ESCs), प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल (iPSCs), और प्रतिरक्षा कोशिकाएँ शामिल हैं। सेल कल्चर में, एल्बुमिन केवल पोषक तत्व स्रोत से कहीं अधिक है। यह एक बहुक्रियाशील भंडार के रूप में कार्य करता है, आवश्यक धातुओं और अन्य आणविक संस्थाओं की रक्षा करता है, जिससे निरंतर कोशिका वृद्धि और व्यवहार्यता के लिए एक इष्टतम वातावरण बनता है।

सेल कल्चर में इसके अनुप्रयोग के अलावा, एल्ब्यूमिन का उपयोग स्टेम सेल क्रायोप्रिजर्वेशन के लिए भी किया जा सकता है। एल्ब्यूमिन की सतह कोटिंग क्षमता फ्रीजिंग प्रक्रिया के दौरान कोशिकाओं की सुरक्षा सुनिश्चित करती है। इसके अलावा, एल्ब्यूमिन की बफरिंग क्षमता कोशिका अखंडता के लिए आवश्यक पीएच संतुलन को बनाए रखती है, जबकि इसकी स्थिरीकरण क्षमता कोशिकाओं को निलंबन में रखती है, जिससे क्रायोप्रिजर्वेशन के दौरान उनकी व्यवहार्यता बढ़ जाती है।

इसके अलावा, एल्ब्यूमिन का उपयोग शरीर में दवाओं के परिसंचरण समय को बढ़ाने और दवा की प्रभावकारिता को बढ़ाने के लिए दवा वाहक के रूप में भी किया जा सकता है।

4.कल्चर माध्यम में एल्बुमिन की क्रिया का तंत्र

4.1 फैटी एसिड को बांधना

प्लाज्मा में 99% गैर-एस्टरीफाइड फैटी एसिड (एफए) के लिए एल्ब्यूमिन एक वाहक है। एल्ब्यूमिन में 7 उच्च-आत्मीयता और 20 से अधिक कम-आत्मीयता एफए बाइंडिंग साइट हैं। लिनोलिक एसिड, लिनोलेनिक एसिड और ओलिक एसिड जैसे फैटी एसिड जलीय घोल में अघुलनशील होते हैं और उन्हें वाहक अणुओं के माध्यम से कोशिकाओं तक पहुँचाया जाना चाहिए। परिसंचारी एल्ब्यूमिन आमतौर पर 1 या 2 मुक्त फैटी एसिड ले जा सकता है। फैटी एसिड का बंधन एल्ब्यूमिन को स्थिर करने में भी मदद करता है। सेल कल्चर एडिटिव के रूप में, एल्ब्यूमिन की गतिविधि आंशिक रूप से उन विशिष्ट फैटी एसिड पर निर्भर करती है जिन्हें यह बांधता है और कोशिकाओं तक पहुँचाता है।

4.2 धातु आयनों का बंधन

धातु आयन कोशिका संवर्धन के लिए आवश्यक घटक हैं। HSA मुख्य धातु आयन Cu 2+ और Zn 2+ के लिए एक प्रमुख ट्रांसपोर्टर है। इसके अलावा, तांबे के परमाणु मोनोवैलेंट रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं और मुक्त कणों की पीढ़ी को उत्प्रेरित कर सकते हैं, जिससे तांबा साइटोटॉक्सिक हो जाता है। विवो में, बाह्य कोशिकीय तांबे के आयन एल्बुमिन से बंधते हैं, जिससे तांबे की संभावित विषाक्तता कम हो जाती है। प्रत्येक एल्बुमिन अणु में एक उच्च-आत्मीयता वाला तांबा बंधन स्थल होता है, और जब तांबा इस स्थल से बंधा होता है, तो यह मुक्त कण-संबंधी रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में भाग नहीं लेगा। एल्बुमिन अन्य द्विसंयोजक धनायनों जैसे कि Ca, Mg, Mn, Cd, Co और Ni से भी बंध सकता है।

4.3 एचएसए के एंटीऑक्सीडेंट गुण

एचएसए की एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि मुख्य रूप से चार प्रमुख धातु बंधन स्थलों के रेडॉक्स गुणों के कारण है। मुक्त Cu 2+, फ़े 2+ और अन्य धातु आयन ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके ROS उत्पन्न करते हैं , जो H2O2 के साथ मिलकर हानिकारक हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स भी उत्पन्न कर सकता है। दूसरी ओर, धातु आयनों के साथ एल्ब्यूमिन का बंधन इन आयनों की ROS उत्पादन में भाग लेने की क्षमता को सीमित करता है।

बायोरिएक्टर में किए गए औद्योगिक पैमाने के यूकेरियोटिक सेल कल्चर में घुली हुई ऑक्सीजन और लोहा, तांबा, कोबाल्ट और निकल जैसी मुक्त धातुएँ होती हैं, जो ROS का उत्पादन करती हैं जो कोशिका झिल्ली को ख़राब करती हैं। BSA या HSA मिलाने से ROS दबाव कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप स्वस्थ कोशिका कल्चर बनते हैं। दूसरी ओर, इन धातुओं, विशेष रूप से तांबा, जस्ता, वैनेडियम और सेलेनियम के साथ एल्ब्यूमिन का बंधन, कोशिकाओं द्वारा इन धातुओं के अवशोषण को बढ़ावा देता है, कल्चर विकास को उत्तेजित करता है और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पुनः संयोजक प्रोटीन के उत्पादन में उल्लेखनीय सुधार करता है।

4.4 पाइरिडोक्सल बंधन

अमीनो एसिड सेल कल्चर मीडिया के मुख्य घटक हैं। पाइरिडोक्सल और इसके व्युत्पन्न 5' पाइरिडोक्सल फॉस्फेट (पीएलपी) अमीनो एसिड के साथ गैर-एंजाइमिक रूप से प्रतिक्रिया कर सकते हैं और शिफ बेस बना सकते हैं। ये शिफ बेस बहुत अस्थिर होते हैं और जब धातु आयनों के संपर्क में आते हैं, तो वे अमीनो एसिड के क्षरण और कोशिका वृद्धि अवरोध का कारण बनते हैं। मुक्त पाइरिडोक्सल अंश को एल्बुमिन से बांधकर अलग कर दिया जाता है, जो पाइरिडोक्सल को इन विट्रो में अमीनो एसिड के साथ प्रतिक्रिया करने और उन्हें नष्ट करने से रोकता है।

4.5 राइबोफ्लेविन को बांधना

राइबोफ्लेविन एक और कारक है जो मुक्त अमीनो एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है और उन्हें खराब करता है। जलीय घोल में, राइबोफ्लेविन ट्रिप्टोफैन से बंध कर एक कॉम्प्लेक्स बना सकता है। प्रकाश की स्थिति में, यह कॉम्प्लेक्स विषाक्त उत्पादों में विघटित हो जाता है। एल्बुमिन राइबोफ्लेविन और उसके फॉस्फेट (फ्लेविन मोनोफॉस्फेट) से बंध सकता है और उन्हें खराब होने से बचा सकता है। एल्बुमिन में एक ही ट्रिप्टोफैन बाइंडिंग साइट होती है।

5.उत्पाद विशेषताएँ

येसेन विभिन्न प्रकार के पुनः संयोजक सीरम एल्ब्यूमिन उपलब्ध कराता है, जिनमें मानव, चूहा, बंदर और अन्य प्रजातियां शामिल हैं।