کنترل کیفیت در مهندسی تخمیر زیستی توسط JINSP RS2100/RS2100-4 Raman Analyzers

نظارت آنلاین بر محتوای گلوکز برای تغذیه در زمان واقعی به منظور اطمینان از تکمیل روان فرآیند تخمیر.

مهندسی بیوتخمیر یکی از اجزای مهم مهندسی مدرن داروسازی زیستی است که محصولات بیوشیمیایی مورد نظر را از طریق فرآیند رشد میکروارگانیسم‌ها به دست می‌آورد. فرآیند رشد میکروبی شامل چهار مرحله است: مرحله سازگاری، مرحله لگاریتمی، مرحله ثابت و مرحله مرگ. در طول مرحله ثابت، مقدار زیادی از محصولات متابولیک تجمع می‌یابد. این دوره همچنین زمانی است که محصولات در اکثر واکنش‌ها برداشت می‌شوند. پس از عبور از این مرحله و ورود به مرحله مرگ، هم فعالیت سلول‌های میکروبی و هم خلوص محصولات به شدت تحت تأثیر قرار می‌گیرند. به دلیل پیچیدگی واکنش‌های زیستی، تکرارپذیری فرآیند تخمیر ضعیف است و کنترل کیفیت چالش برانگیز است. با مقیاس‌بندی فرآیند از آزمایشگاه به مقیاس پایلوت، و از مقیاس پایلوت به تولید در مقیاس بزرگ، ناهنجاری‌ها در واکنش‌ها به راحتی رخ می‌دهند. اطمینان از اینکه واکنش تخمیر برای مدت طولانی در مرحله ثابت باقی می‌ماند، مهمترین مسئله در مقیاس‌بندی مهندسی تخمیر است.

برای اطمینان از اینکه سویه میکروبی در طول تخمیر در مرحله رشد قوی و پایدار باقی می‌ماند، حفظ محتوای متابولیت‌های انرژی ضروری مانند گلوکز حیاتی است. استفاده از طیف‌سنجی آنلاین برای نظارت بر محتوای گلوکز در مایع تخمیر در زمان واقعی، یک رویکرد فنی مناسب برای کنترل فرآیند بیوتخمیر است: تغییرات غلظت گلوکز به عنوان معیار مکمل‌گذاری در نظر گرفته می‌شود و وضعیت سویه میکروبی تعیین می‌گردد. هنگامی که محتوا از یک آستانه تعیین شده کمتر می‌شود، می‌توان بر اساس نتایج نظارت، مکمل‌گذاری را به سرعت انجام داد و کیفیت و کارایی بیوتخمیر را به طور قابل توجهی افزایش داد. همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است، یک شاخه جانبی از یک مخزن تخمیر کوچک کشیده شده است. پروب طیف‌سنجی سیگنال‌های مایع تخمیر را در زمان واقعی از طریق یک استخر گردش دریافت می‌کند و در نهایت امکان تشخیص غلظت گلوکز در مایع تخمیر را تا 3‰ فراهم می‌کند.

از سوی دیگر، اگر از نمونه‌برداری آفلاین مایع تخمیر و آزمایش‌های آزمایشگاهی برای کنترل فرآیند استفاده شود، نتایج تشخیص با تأخیر ممکن است زمان بهینه برای مکمل‌گذاری را از دست بدهند. علاوه بر این، فرآیند نمونه‌برداری ممکن است بر سیستم تخمیر تأثیر بگذارد، مانند آلودگی توسط باکتری‌های خارجی.

توصیه محصول: تحلیلگر رامان آنلاین لیزری JINSP RS2100 1064 نانومتر و تحلیلگر 4 کاناله RS2100-4.