HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ VÂN ANH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KĨ THUẬT NUÔI CẤY TẾ BÀO TRÊN HỆ THỐNG MICROCARRIER TRONG SẢN XUẤT VACXIN TAI XANH Ngành: Thú y Mã số: 8640101 Người hướng dẫn khoa học: PGS.Bùi Trần Anh Đào TS. Bùi Thị Tố Nga NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019 c LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng Năm 2019 Tác giả luận văn Trần Thị Vân Anh i c LỜI CẢM ƠN Cho đến nay tôi đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Nhân dịp này tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc tới các thầy, cô giáo. Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất của mình đến thầy cô hướng dẫn: PSG. Bùi Trần Anh Đào và TS.
Bùi Thị Tố Nga bộ môn Bệnh lý - Khoa Thú y - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị em bạn bè đồng nghiệp công ty TNHH Dược Hanvet đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Cuối cùng xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, các anh, chị em những người luôn động viên, giúp đỡ tôi để tôi hoàn thành tốt luận văn này. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Năm 2019 Tác giả luận văn Trần Thị Vân Anh ii c MỤC LỤC Lời cam đoan.
ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt. vi Danh mục bảng. vii Danh mục hình.
viii Trich yêu luân văn. ix Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu.
Tổng quan tài liệu. Tổng quan nuôi cấy tế bào. Một số đặc điểm của tế bào động vật. Thành phần dinh dưỡng của môi trường nuôi cấy tế bào.
Các loại môi trường nuôi cấy tế bào. Điều kiện nuôi cấy tế bào. Sự tạp nhiễm và cách hạn chế. Sự sinh trưởng của tế bào động vật trong nuôi cấy.
Virus tai xanh. Hình thái và cấu trúc của virus PRRS. Đặc tính nuôi cấy virus Tai Xanh. Nuôi cấy virus tai xanh trên môi trường tế bào.
Các dòng tế bào nuôi cấy thích hợp virus Tai Xanh. Nuôi cấy virus Tai Xanh trên môi trường tế bào Marc-145. Các yếu tố ảnh hưởng trong nuôi cấy tế bào và virus tai xanh. Bề mặt nuôi cấy.
Yếu tố không khí môi trường xung quanh. Các hệ thống nuôi cấy tế bào. Hệ thống nuôi cấy tế bào hiện nay. Hệ thống Microcarrier.
Bình nuôi cấy. Các loại hạt Cytodex. Vật liệu- phƣơng pháp nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.
Nghiên cứu quy trình nuôi cấy tế bào Marc-145 trên hệ thống Microcarrier. Nghiên cứu tính thích ứng của virus Tai Xanh nuôi cấy trên tế bào Marc-145 bằng hệ thống Microcarrier. Nghiên cứu quy trình thu hoạch và xử lí dịch virus sau khi thu hoạch. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nuôi cấy tế bào. Phương pháp gây nhiễm. Phương pháp thu hoạch.
Phương pháp kiểm tra độ thuần khiết (TCVN8684:2011). Phương pháp xác định chỉ số TCID50. Phương pháp xử lý số liệu. Kết quả và thảo luận.
Nghiên cứu quy trình nuôi cấy tế bào marc-145 trên hệ thống microcarrier. Xác định tốc độ khuấy thích hợp để nuôi tế bào Marc-145 trên hệ thống Microcarrier. Xác định giá trị DO thích hợp để nuôi cấy tế bào Marc-145 trên hệ thống Microcarrier. Xác định lưu lượng khí cấp vào thích hợp để nuôi cấy tế bào Marc-145 trên hệ thống Microcarrier.
Xác định môi trường nuôi cấy thích hợp cho tế bào Marc-145 trên hệ thống Microcarrier. Xác định lượng tế bào Marc-145 cấy vào hạt Cytodex trên hệ thống Microcarrier. Nghiên cứu tính thích ứng của virus tai xanh nuôi cấy trên tế bào marc-145 bằng hệ thống microcarrier. Xác định thời gian hấp phụ virus vào tế bào, xử lí dịch hấp phụ virus.
Xác định môi trường duy trì sau gây nhiễm virus. Xác định liều gây nhiễm, thời gian thu hoạch virus thích hợp. Nghiên cứu quy trình thu hoạch-thu dồn dịch virus tai xanh. Kết luận và kiến nghị.
51 Tài liệu tham khảo. 55 v c DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt CPE Cyto Pathogenic Effect DMEM Dulbecco’s Modified MEM Medium DO Dissolved Oxygen EDTA Ethylene Diamine Tetraacetic Acid FBS Fetal Bovine Serum LH Lactalbumin Hydrolysate M199 Medium 199 MEM Minimum essential medium MOI Multiplicity of infection PBS Phosphate Buffered Saline pH Hydrogen power PRRS Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome PRRSV Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus TCID50 50% Tisue culture infective dose TE Trypsin – EDTA vi c DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Protein cấu trúc của PRRSV. Kết quả theo dõi điều chỉnh tốc độ khuấy.
Mức độ bám tế bào Marc-145 vào hạt Cytodex ở các giá trị DO khác nhau. Tỉ suất sinh sản tế bào Marc-145 sau 72 giờ nuôi. Kết quả điều chỉnh lưu lượng khí cấp vào môi trường nuôi. Khả năng bám và phát triển tế bào Marc-145 trên các loại môi trường.
Số lượng tế bào Marc-145 nuôi sau 72 giờ và 96 giờ nuôi. Khả năng gây bệnh tích tế bào trong thời gian hấp phụ virus. Kết quả hiệu giá xác định thời gian hấp phụ virus vào tế bào. Khả năng gây bệnh tích tế bào trên các môi trường.
Hiệu giá virus tìm môi trường sau gây nhiễm. Kết quả theo dõi mức độ thể hiện CPE ở các liều gây nhiễm. Kết quả xác định hiệu giá virus của các liều gây nhiễm (MOI). Kết quả xác định hiệu giá virus thu dồn kháng nguyên Tai Xanh (log10TCID50/ml).14: Kết quả kiểm tra vô trùng nguyên dịch Tai Xanh.
49 vii c DANH MỤC HÌNH Hình 2. Hình thái virus PRRS. Cấu trúc bộ gen của PRRSV. Hình thái tế bào Marc-145 sau 72 giờ nuôi trên hệ thống Tflask.
Bệnh tích tế bào sau 54-72 giờ nhiễm virus Tai Xanh. Chai nuôi tế bào Tfask. Hệ thống nuôi chai lăn. Hệ thống nuôi cấy Microcarrier.
Tế bào Marc-145 bám trên hạt Cytodex. Mô hình nhân số lượng tế bào cho nuôi cấy trên hệ thống Microcarrier. Buồng đếm tế bào. Cân chỉnh điện cực pH.
Cân chỉnh điện cứu DO. (1) Bình nuôi có bọt, (2) bình nuôi cấy không có bọt. Lấy mẫu theo dõi năng suất nhân tế bào Marc-145. Hệ thống khí đi vào hệ thống Microcarrier.
Tỉ suất sinh sản tế bào Marc-145 ở các môi trường nuôi. Tỉ xuất nhân tế bào Marc-145 khi đầu vào tế bào khác nhau. Mức độ bám tế bào Marc-145 trên hạt Cytodex. Bệnh tích tế bào 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ và 96 giờ sau gây nhiễm virus Tai xanh.
Đồ thị sinh trưởng và phát triển virus Tai Xanh. Hạt Cytodex sau quá trình thu hoạch virus Tai Xanh. 49 viii c TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Trần Thị Vân Anh Tên luâ ̣n văn: “Nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật nuôi cấy tế bào trên hệ thống Microcarrier trong sản xuất vacxin Tai Xanh” Ngành: Thú y Mã số: 8640101 Tên cơ sở đào ta ̣o: Học Viê ̣n Nông Nghiê ̣p Viê ̣t Nam Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng quy trình nuôi tế bào Marc-145 và quy trình sản xuất nguyên dịch Tai Xanh trên hệ thống Microcarrier theo quy mô công nghiệp, - Tiền đề để áp dụng các quy trình sản xuất nguyên dịch khác trong sản xuất vacxin động vật trên tế bào. Phƣơng pháp nghiên cứu Phương pháp nuôi cấy tế bào Marc-145 và phân lập virus Tai Xanh theo TCVN 8400-21:2014.
Lấy mẫu và đếm số tế bào theo TCVN 4884-2:2015 Phương pháp kiểm tra độ thuần khiết theo TCVN 8684:2011 Phương pháp xác định chỉ số TCID50 theo phương pháp Spearman và Karber. Số liệu thu thập được xử lý bằng phần mềm Excel 2010 và Minitap 16. Kết quả chính và kết luận 1.Xây dựng được quy trình nuôi cấy tế bào Marc-145 trên hệ thống Microcarrier. Tốc độ khuấy 60 vòng/phút, tế bào bám hạt sau 24h, phát triển 90-100% sau 72-96h, môi trường nuôi không tạo bọt; giá trị DO=50% tế bào phát triển tốt nhất; Lưu lượng khí 0,25-0,5 lít/phút sau 3 giờ 50 phút ổn định được giá trị DO và pH môi trường; môi trường MEM 5% FBS và tế bào đầu vào 300x106/30gram hạt Cytodex nuôi 10 lít môi trường là tốt nhất.Xây dựng được quy trình sản xuất virus Tai Xanh trên hệ thống Microcarrier sử dụng liều gây nhiễm 0,01MOI; môi trường nhiễm là MEM 1% FBS ; hấp phụ virut 60 phút, dịch hấp phụ không hút bỏ, thu hoạch virus sau 72 giờ cho hiệu giá virut 107,2- 107,5TCID50/ml.Quá trình thu hoạch virus đông tan 1 lần cho hiệu giá virus cao nhất.
ix c THESIS ABSTRACT Master candidate: Tran Thi Van Anh Thesis title: “Study on the application of cell culture techniques on Microcarrier system in the production of porcine reproductive and respiratory syndrome vaccines”. Major: Veterinary Medicine Code: 8640101 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives - Building the Marc-145 cell culture process and the production process of PRRSV fluid on Microcarrier system by industrial scale. -The premise to apply other original production processes in the production of animal vaccines on cells. Materials and Methods - Marc-145 cell-cultured and PRRSV isolated by TCVN 8400-21:2014.
- Sampled and cell counted by TCVN 4884-2:2015 - Purity tested by TCVN 8684:2011 - Determined index TCID50 by Spearman and Karber. - Data analyzed by Excel 2010 software and Minitab 16. Main findings and conclusions 1.Constructed the procedure of Marc-145 cell culture on Microcarrier system. Stirred speed 60 rpm, cells grow after 24 hours, grow 90-100% after 72-96 hours, the culture medium was not foam; DO = 50% indicates the best cell growth, The DO and pH were stable with an airflow of 0.5 liters/minute after 3 hours 50 minutes.; The suitable culture medium was MEM 5%FBS and 300x106 cell/30gram Cytodex.Constructed the PRRS virus production process on Microcarrier system using 0,01MOI; The infected medium was MEM 1%FBS.
The virus absorbed for 60 minutes, the adsorbent was not withdrawn, harvested the virus after 72 hours for viral titration 7,2-7,5 log10 TCID50 / ml.The virus freezing once obtained the highest viral titration.