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如何更好地監(jiān)控生物技術生產(chǎn)過程

瀏覽次數(shù):8712 發(fā)布日期:2015-11-4  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責任自負

在開發(fā)和控制工業(yè)化生產(chǎn)重組蛋白的生物過程中,一項基本要素是要提供快速、準確且可靠的過程數(shù)據(jù)。對動物和細菌細胞培養(yǎng)物中的基質(zhì)(營養(yǎng)物質(zhì))和代謝物進行準確的監(jiān)控,是避免在發(fā)酵過程中營養(yǎng)不足,或有毒代謝終產(chǎn)物積聚的關鍵。不受控制的代謝物可對細胞生長及存活以及蛋白的質(zhì)量和產(chǎn)量產(chǎn)生不良影響。因此,精確跟蹤發(fā)酵過程能確?芍噩F(xiàn)性,且是優(yōu)化過程開發(fā)和驗證的關鍵。

測試的典型參數(shù)
包括葡萄糖、乳酸、谷氨酸、谷氨酰胺、氨、鈉和鉀。目前,檢測基質(zhì)和代謝物的多參數(shù)分析儀系統(tǒng)采用酶膜的生物傳感器和離子選擇性電極。這些儀器的主要缺點是酶膜隨著時間的推移準確度會下降,材料成本高昂,檢測結果呈非線性,而且總體靈敏度和準確度較低。 

羅氏Cedex Bio生物過程分析儀檢測
Cedex Bio生物過程分析儀和最近推出的Cedex Bio HT生物過程分析儀可應用于提升在發(fā)酵過程中的過程監(jiān)控。Cedex Bio HT生物過程分析儀專為過程開發(fā)的高通量檢測而設計,每小時最高測試數(shù)達320。

Cedex Bio HT生物過程分析儀結果與Cedex Bio生物過程分析儀得到的結果完全一致。這項技術采用了羅氏成熟的儀器平臺,相比目前使用的其他儀器,在其擴展檢測范圍內(nèi),顯著提高了其靈敏度和可重現(xiàn)性(見表)。

 

Table. Comparison of measurement ranges

Cedex Bio生物過程分析儀配備了自動稀釋功能,從而擴展了檢測范圍,顯著降低了操作員人為造成的偏差。在Cedex Bio生物過程分析儀上,樣本在上機之前無需人工稀釋。各項光度測定(如LDH [乳酸脫氫酶]、IgG [免疫球蛋白])和離子選擇性電極(鈉,鉀)結合于同一臺儀器,可對單個樣本進行靈活的檢測組合。

Figure 1. Accuracy and linearity comparisons for glucose, accuracy and linearity comparisons for lactate, and accuracy and linearity comparisons for glutamine

Cedex Bio生物過程分析儀卓越的數(shù)據(jù)質(zhì)量   
利用相同的參考標準(參見圖1中的血糖、乳酸和谷氨酰胺),將Cedex Bio生物過程分析儀與采用酶膜技術的成熟儀器進行了對比。日間平行對照實驗結果表明,Cedex Bio生物過程分析儀具備更佳的準確性和線性。
此外,Cedex Bio生物過程分析儀的高靈敏度使得營養(yǎng)有限的發(fā)酵過程成為可能。而且,可檢測到發(fā)酵過程中代謝物的細微變化。

根據(jù)該領域內(nèi)的相關性研究得到的結果
酶膜分析儀需要進行繁瑣的維護、校準和頻繁的質(zhì)控。對于批量飼養(yǎng)哺乳動物細胞的發(fā)酵過程而言,Cedex Bio生物過程分析儀相關性研究的數(shù)據(jù)質(zhì)量更高(參見圖2中的血糖和乳酸),而且表明了Cedex Bio生物過程分析儀能方便地取代酶膜分析儀而不會產(chǎn)生任何負面影響。Cedex Bio生物過程分析儀能夠分析樣本的產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù),如LDH(代表釋放量[即胞漿蛋白酶])和IgG(滴度),這是一個不可忽視的優(yōu)勢。

總結
Cedex Bio生物過程分析儀在同一個平臺上集成了三臺設備的功能,可在數(shù)分鐘內(nèi)對同一個樣本進行多參數(shù)測試。自動化稀釋功能可減少需依靠操作人員的步驟和減少偏差。方便易用且穩(wěn)定的光度計測定、離子選擇測定和濁度測定既可靠又具備可重現(xiàn)性,且不同地點的多臺儀器之間可做直接比較。由此得到的靈敏、精密且準確的分析數(shù)據(jù)能確保對發(fā)酵過程進行高水準的控制。

Figure 2A. Results of correlative studies—Glucose


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