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2025-04-25 14:13:22灰樣形態(tài)實時監(jiān)測
灰樣形態(tài)實時監(jiān)測是一種先進的檢測技術(shù),主要用于監(jiān)控和分析生產(chǎn)過程中灰樣的形態(tài)變化。該技術(shù)通過高精度傳感器和圖像處理算法,實時監(jiān)測灰樣的形狀、大小、顏色等特征,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的精確控制。它有助于及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的異常情況,提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。此外,該技術(shù)還可為生產(chǎn)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持,助力企業(yè)實現(xiàn)智能化、精細化管理。

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2023-01-12 17:17:57Ramina 應(yīng)用實例|實時監(jiān)測細胞培養(yǎng)性能測試
前言拉曼光譜在復(fù)雜水體系中反映組分微小變化的能力深化了該技術(shù)在生物制藥過程分析(如生物反應(yīng)器中的細胞生長)方面的應(yīng)用。拉曼光譜儀技術(shù)可以實時、原位和無損地監(jiān)測生物制藥生產(chǎn)過程,可用于復(fù)雜化學(xué)體系的連續(xù)過程監(jiān)測。拉曼光譜技術(shù)在生物反應(yīng)過程中可檢測大量代謝物變化的能力已將該技術(shù)提升為強大的過程分析工具。實驗概述拉曼光譜分析光學(xué)探頭具有可重復(fù)使用的特點,通過減少運行間的可變性來提高過程監(jiān)測的可重復(fù)性和可靠性。Thermo Scientific? Ramina? 過程分析儀可匹配多個光纖探頭。MarqMetrix 生物反應(yīng)器球形探頭是專為滿足生物工藝工業(yè)的要求而設(shè)計的,可以搭載到 Ramina 過程分析儀上使用。這些探頭具有快速、易于更換和連接以及耐用等特點,可以進行無菌處理,比如離線的高壓滅菌。DynaDrive 一次性生物反應(yīng)器(S.U.B.)是 S.U.B. 技術(shù)的最 新產(chǎn)品,為大規(guī)模生物生產(chǎn)提供了更好的性能,并具備可擴展性。與傳統(tǒng)的 S.U.B. 設(shè)計相比,長方體的罐體具有幾個關(guān)鍵優(yōu)勢,包括優(yōu)越的混合和傳質(zhì)能力以及更好的可擴展性。本應(yīng)用介紹了Ramina過程分析儀系統(tǒng)與 500L HyPerforma DynaDrive 生物反應(yīng)器的集成,并實現(xiàn)關(guān)鍵過程參數(shù)(CPPs)的在線測量,通過采集整個細胞生長培養(yǎng)過程中連續(xù)生成的光譜數(shù)據(jù)建立起若干參數(shù)和代謝物的精確預(yù)測模型。材料與方法細胞培養(yǎng)和喂養(yǎng)策略細胞培養(yǎng)在500L HyPerforma DynaDrive S.U.B 中進行(見下圖1),其中包含體積約為320L細胞培養(yǎng)基,在36.5℃,pH=6.9+/-0.3, DO=50%的條件下接種0.5x106個細胞/mL。體系的 pH 值通過添加二氧化碳氣體和碳酸鈉來控制。細胞在化學(xué)定義的培養(yǎng)基中生長,從第3天開始每天進行兩步喂養(yǎng)過程。第 一種喂養(yǎng)介質(zhì)以起始體積的重量為4%添加,第二種喂養(yǎng)介質(zhì)以0.4%添加。第6天體系溫度轉(zhuǎn)為33°C。試驗在14天后終止。生物反應(yīng)器避光處理以防止雜散光干擾。在高壓滅菌后,將 Ramina 過程分析儀生物反應(yīng)器球形探頭插入HyPerforma DynaDrive S.U.B. 中,進行在線實時拉曼光譜數(shù)據(jù)采集。圖1.500L Thermo Scientific HyPerforma DynaDrive S.U.B. 細胞培養(yǎng)罐Ramina 過程分析儀測試使用 Ramina 過程分析儀進行數(shù)據(jù)采集(見下圖2), Ramina 過程分析儀的生物反應(yīng)器球形探頭直接浸入在生物反應(yīng)器(500L) 中,每平均20次測量獲取一張拉曼光譜數(shù)據(jù),積分/曝光時間為3秒,激光功率設(shè)置為450mW。每個數(shù)據(jù)光譜的總采集時間為2分鐘,在 Ramina 過程分析儀用以建立模型數(shù)據(jù)與離線儀器分析通過匹配時間戳以確認。圖2.Thermo Scientific? Ramina? 在線拉曼分析儀化學(xué)計量學(xué)模型建立來自多臺 Ramina 過程分析儀、探頭和生物反應(yīng)器的數(shù)據(jù)被用于創(chuàng)建模型。訓(xùn)練數(shù)據(jù)集從每個生物反應(yīng)器的45個樣本中收集,以創(chuàng)建每個化學(xué)計量學(xué)模型。對光譜數(shù)據(jù)進行了檢查,剔除了由宇宙射線引起的異常譜峰。選擇感興趣的光譜區(qū)域,并對光譜進行預(yù)處理,以去除基線干擾并優(yōu)化信噪比。建模過程中測試了許多預(yù)處理技術(shù),包括Savitzky Golay濾波、自動Whitaker平滑、多元散射校正、SNV和均值中心化。根據(jù)建模的關(guān)注點選擇優(yōu)化不同的預(yù)處理技術(shù)。為每個感興趣的組分創(chuàng)立偏最小二乘(PLS)模型并進行交叉驗證以測試每個模型的優(yōu)化的效果。這些組分包括葡萄糖、乳酸、谷氨酰胺、谷氨酸、TCD、VCD和其他在生物反應(yīng)器培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的常見代謝物。結(jié)果在這項工作中,在線拉曼光譜儀應(yīng)用于連續(xù)分批補料 CHO 細胞培養(yǎng)過程。使用拉曼光譜監(jiān)測工藝參數(shù)首先需要使用外部校準數(shù)據(jù)集(獨立離線數(shù)據(jù))建立化學(xué)計量學(xué)模型,通過對感興趣的參數(shù)的離線分析數(shù)據(jù)和對應(yīng)的在線拉曼光譜數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系建立模型。
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