[发明专利]用于细胞培养基工程化的功能环境学方法

权利要求书

1.用于确定最佳细胞培养基组成的方法，其特征在于下列步骤:

a)选择靶生物学结构;

b)建立K个基本细胞功能的组，其设置自主的和模块化的生物学功能，其将结果一起组合成为靶标生物学结构的功能；

c)建立N种介质因子的组，其决定靶标生物学结构的环境；

d)使用新鲜的和/或经消耗的培养基样品的上清液的外代谢物组的实验数据建立功能环境学图谱，其表示N种介质因子的每一个对K个基本细胞功能的每一个的活化或抑制的强度；

e)使用功能环境学图谱最优化定向为活化或抑制一个或多个基本细胞功能的细胞培养基的组成。

2.权利要求1的方法，其中步骤d)中的功能环境学图谱的构建包括下列步骤：

-进行第一轮培养实验，其包括数目等于或高于介质因子的数目+1(N+1)的培养，其中在不同的培养基组成中进行每一个培养，其中筛选了介质因子的低和高水平的组合;

-对于每一个所进行的培养实验，获得初始和终点生物质、产物和外代谢物组数据或部分外代谢物组数据；

-使用下列线性模型，通过外代谢物组数据或衍生的外代谢物组数据相对于培养基组成数据的回归分析确定其相对权重因子λ_j大于零的活性基本细胞功能的亚组，

v=·Σi=1Kλi×ei---(1)]]>

λi=·Σj=1NIj,i×FACj---(4)]]>

v向量，其元素表示所测量的外代谢物组组分的改变速率;I_i,j是通过回归分析确定的介质因子i对基本细胞功能j的活化的强度参数；

-进行第二轮培养实验，其包括数目等于或高于活性细胞功能的数目+1的培养，其中在不同的培养基组成中进行每一个培养，其中使用先前测定的强度参数值I_i,j设置每一个培养基组成以筛选活性基本细胞功能的低和高的权重因子值，例如以鉴定被介质因子控制的活性细胞功能的亚组；

-使用公式(3a)和(3b)通过线性回归分析从在所有之前的步骤中收集的数据建立功能环境学图谱，并且以功能环境学图谱的形式组织所述数据，其中用第二轮实验的数据改善用第一轮实验测定的强度值I_i,j，随后将其置于N×K数据阵列的形式中:

功能环境学图谱={I_i,j}。