رامان آنلاین برای تجزیه و تحلیل بلادرنگ فرآیند اجزای متعدد در محیط تخمیر

آنالایزر فرآیند رامان آنلاین JINSP RS2000/RS2000-4
پایش آنلاین، پیوسته و درون‌موقعیتی تخمیر/محیط کشت با بازخورد تغذیه در زمان واقعی، امکان کنترل دقیق فرآیند را فراهم می‌کند.

• بازخورد تغذیه در زمان واقعی برای مهندسی تخمیر و مهندسی سلولی؛
• پایش همزمان چندین مؤلفه از جمله مواد اولیه، مقادیر OD و محصولات، با بازخورد در زمان واقعی برای تنظیم کمکی.

مهندسی تخمیر بیولوژیکی یکی از اجزای مهم مهندسی داروسازی مدرن است که محصولات بیوشیمیایی مورد نیاز را از طریق فرآیند رشد میکروارگانیسم‌ها به دست می‌آورد. فرآیند رشد میکروارگانیسم‌ها شامل چهار مرحله است: دوره تنظیم، دوره لگاریتمی، دوره پایدار و دوره زوال. در طول فاز پایدار، مقدار زیادی از محصولات متابولیک انباشته می‌شوند که این نیز دوره‌ای است که در آن اکثر واکنش‌ها محصولات را برداشت می‌کنند. هنگامی که این دوره سپری شد و وارد فاز زوال شد، هم فعالیت باکتریایی و هم خلوص محصول به شدت تحت تأثیر قرار می‌گیرند. با توجه به پیچیدگی واکنش‌های بیولوژیکی، تکرارپذیری ضعیف فرآیندهای تخمیر و دشواری در کنترل کیفیت، واکنش‌های غیرطبیعی در طول فرآیند از آزمایشگاه به مقیاس پایلوت و از مقیاس پایلوت به تولید در مقیاس بزرگ مستعد وقوع هستند. چگونگی اطمینان از اینکه واکنش‌های تخمیر برای مدت طولانی در یک دوره پایدار حفظ می‌شوند، دغدغه مقیاس‌بندی فرآیندهای مهندسی تخمیر است.

حفظ محتوای مواد اولیه، مقادیر OD و محصولات برای اطمینان از اینکه سویه‌های باکتریایی در یک حالت رشد قوی و پایدار در طول فرآیند تخمیر هستند، بسیار مهم است. استفاده از طیف‌سنجی آنلاین برای نظارت بر شاخص‌های فوق‌الذکر محیط تخمیر در زمان واقعی، یک مسیر فنی مناسب برای کنترل فرآیند تخمیر بیولوژیکی است: استفاده از مواد اولیه، مقادیر OD و تغییرات محصول به عنوان شاخص‌هایی برای تغذیه و تعیین وضعیت سویه‌های باکتریایی، و تنظیم تغذیه به موقع هنگامی که محتوا غیرطبیعی است، می‌تواند کیفیت محصول و راندمان تولید تخمیر بیولوژیکی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، یک پروب نوری غوطه‌وری در کنار یک مخزن تخمیر کوچک قرار داده می‌شود تا سیگنال‌های مایع تخمیر در زمان واقعی به دست آید و در نهایت مواد اولیه، مقادیر OD و محصولات به طور همزمان نظارت شوند.

اگر نمونه‌برداری آفلاین و آزمایش آزمایشگاهی محیط تخمیر برای کنترل فرآیند استفاده شود، از یک سو، نتایج تشخیص با تأخیر ممکن است فرصت مداخله در تغذیه را از دست بدهند و از سوی دیگر، فرآیند نمونه‌برداری ممکن است بر سیستم تخمیر تأثیر بگذارد، مانند آلودگی توسط باکتری‌های متفرقه.