Inline monitoring of cell cultures with Raman spectroscopy
Aplikace | 2024 | MetrohmInstrumentace
Monitorování buněčných kultur je klíčové pro výrobu biotechnologických produktů, jako jsou terapeutické proteiny, monoklonální protilátky nebo vakcíny. Přesná kontrola koncentrací glukózy a laktátu v reálném čase pomáhá předcházet kontaminaci, omezuje stres buněk a zajišťuje vysoké výtěžky a kvalitu výsledného produktu.
Studie popisuje implementaci inline Ramanovy spektroskopie pro nepřetržité sledování růstu buněk v bioreaktoru. Hlavním cílem je porovnat reálná spektra zachycená na analyzátoru 2060 Raman Analyzer s referenčními metodami (titrace, HPLC, iontová chromatografie) a vytvořit kalibrační model pro glukózu a laktát.
Pro analýzu byla zvolena inline Ramanova spektroskopie bez nutnosti přidávání činidel. Klíčové komponenty:
Byly vyvinuty kalibrační modely pro glukózu (0,1–40 g/L) a laktát (0–5 g/L). Výsledky predikce dosáhly biasu -0,135 g/L a SEP 0,201 g/L u glukózy a biasu -0,085 g/L a SEP 0,117 g/L u laktátu. Inline měření poskytuje v reálném čase údaje o stavu buněčného prostředí, umožňuje řízení glykolýzy a optimalizaci procesních parametrů.
Inline Ramanova spektroskopie přináší významné výhody:
Výhledově lze inline Ramanovu spektroskopii propojit s pokročilou datovou analýzou a umělou inteligencí pro prediktivní řízení procesů. Rozšíření na sledování dalších metabolitů a integrace více sond do síťové architektury podpoří masivnější škálování bioprodukce a zvýší automatizaci laboratoří.
Inline Ramanova spektroskopie s 2060 Raman Analyzer nabízí spolehlivé a rychlé sledování glukózy a laktátu v buněčných kulturách. Metoda zajišťuje vysokou kvalitu dat, minimalizuje riziko kontaminace a podporuje optimalizaci výrobních procesů v reálném čase.
1. Cell Culture for Manufacturing. Sigma-Aldrich.
2. Glucose in Cell Culture. Sigma-Aldrich.
3. admin. The Circle of Lactate: How Cancer Cells Can Reuse Their Own Waste. Science in the News, 2018.
4. Li ZM, Fan ZL, Wang XY, et al. Factors Affecting the Expression of Recombinant Protein and Improvement Strategies in Chinese Hamster Ovary Cells. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 2022, 10:880155.
RAMAN Spektrometrie
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Monitorování buněčných kultur je klíčové pro výrobu biotechnologických produktů, jako jsou terapeutické proteiny, monoklonální protilátky nebo vakcíny. Přesná kontrola koncentrací glukózy a laktátu v reálném čase pomáhá předcházet kontaminaci, omezuje stres buněk a zajišťuje vysoké výtěžky a kvalitu výsledného produktu.
Cíle a přehled studie / článku
Studie popisuje implementaci inline Ramanovy spektroskopie pro nepřetržité sledování růstu buněk v bioreaktoru. Hlavním cílem je porovnat reálná spektra zachycená na analyzátoru 2060 Raman Analyzer s referenčními metodami (titrace, HPLC, iontová chromatografie) a vytvořit kalibrační model pro glukózu a laktát.
Použitá metodika a instrumentace
Pro analýzu byla zvolena inline Ramanova spektroskopie bez nutnosti přidávání činidel. Klíčové komponenty:
- 2060 Raman Analyzer od Metrohm Process Analytics
- Autoklávovatelná ponorná sonda s laserem 785 nm
- Softwarové platformy IMPACT a Vision pro sběr spektroskopických dat
- Reálná data snímána každou minutu v bioreaktoru
Hlavní výsledky a diskuse
Byly vyvinuty kalibrační modely pro glukózu (0,1–40 g/L) a laktát (0–5 g/L). Výsledky predikce dosáhly biasu -0,135 g/L a SEP 0,201 g/L u glukózy a biasu -0,085 g/L a SEP 0,117 g/L u laktátu. Inline měření poskytuje v reálném čase údaje o stavu buněčného prostředí, umožňuje řízení glykolýzy a optimalizaci procesních parametrů.
Přínosy a praktické využití metody
Inline Ramanova spektroskopie přináší významné výhody:
- Včasné odhalení selhání šarže a změn v kultivačním prostředí
- Měření více parametrů současně z jednoho vzorku
- Minimální riziko kontaminace díky bezkontaktní analýze
- Specifické Ramanovy spektrum umožňuje jednoznačnou identifikaci analyzovaných látek
- Nízký vplyv vody a vlhkosti na signál
Budoucí trendy a možnosti využití
Výhledově lze inline Ramanovu spektroskopii propojit s pokročilou datovou analýzou a umělou inteligencí pro prediktivní řízení procesů. Rozšíření na sledování dalších metabolitů a integrace více sond do síťové architektury podpoří masivnější škálování bioprodukce a zvýší automatizaci laboratoří.
Závěr
Inline Ramanova spektroskopie s 2060 Raman Analyzer nabízí spolehlivé a rychlé sledování glukózy a laktátu v buněčných kulturách. Metoda zajišťuje vysokou kvalitu dat, minimalizuje riziko kontaminace a podporuje optimalizaci výrobních procesů v reálném čase.
Reference
1. Cell Culture for Manufacturing. Sigma-Aldrich.
2. Glucose in Cell Culture. Sigma-Aldrich.
3. admin. The Circle of Lactate: How Cancer Cells Can Reuse Their Own Waste. Science in the News, 2018.
4. Li ZM, Fan ZL, Wang XY, et al. Factors Affecting the Expression of Recombinant Protein and Improvement Strategies in Chinese Hamster Ovary Cells. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 2022, 10:880155.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Glucose and Lactate Monitoring with PTRam
|Metrohm|Aplikace
410000058-A Glucose and Lactate Monitoring with PTRam Summary Raman spectroscopy is a valuable technique for process analytical technology (PAT) in the pharmaceutical industry due to its capacity for non-destructive, real-time measurements, as well as its ability to be implemented for…
Klíčová slova
ptram, ptrammetrohm, metrohmlactate, lactateglucose, glucoseraman, ramanvision, visionmodel, modelspectroscopy, spectroscopymonitoring, monitoringprocess, processculture, cultureoperating, operatingreplenished, replenishedgrowth, growthself
Monitoring complexing agents in galvanic baths inline with Raman spectroscopy
2024|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-PAN-1064 Monitoring complexing agents in galvanic baths inline with Raman spectroscopy The main purposes of galvanic process baths include the bath additives is necessary to ensure that the end the surface refinement of workpieces and the setting product…
Klíčová slova
raman, ramancomplexing, complexingprocess, processbath, bathelectroplating, electroplatingbaths, bathsgalvanic, galvanicagents, agentsinline, inlinespectroscopy, spectroscopyadditives, additivesorganic, organicmetrohm, metrohmplating, platingreal
Inline detection of wheat flour adulteration by NIR spectroscopy
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-PAN-1061 Inline detection of wheat flour adulteration by NIR spectroscopy The adulteration of products in the food industry has measurements performed during the manufacturing always been a major concern since it is an easy way to process. cut…
Klíčová slova
flour, flourwheat, wheatpotato, potatoprocess, processstarch, starchspectroscopy, spectroscopyadulteration, adulterationnir, nirprobe, probenirs, nirsfood, foodinline, inlineinfrared, infrarednondestructive, nondestructivegrains
Inline analysis of borate and sulfate solutions with Raman spectroscopy
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-PAN-1063 Inline analysis of borate and sulfate solutions with Raman spectroscopy Boron is a semimetal found in the form of borax 706.52 million and is expected to reach US$ 1,169.89 (sodium tetraborate) and other oxides in nature [1].…
Klíčová slova
boric, boricborax, boraxraman, ramaninline, inlineptram, ptramprocess, processsulfate, sulfatespectroscopy, spectroscopyacid, acidmetrohm, metrohmsulphate, sulphateborate, boratesalt, saltsodium, sodiumlodio
