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使用羅氏CedexBio生物過程分析儀對生物技術生產過程進行監(jiān)控
D.Druhmann、S.Reinhard、F.Schwarz、C.Schaaf、K.Greisl、TLNtzel
在開發(fā)和控制工業(yè)化生產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據。對動物和細菌細胞培養(yǎng)物中的基質（營養(yǎng)物質）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量和產量產生不良影響。因此，精確跟蹤發(fā)酵過程能確?？芍噩F性，且是優(yōu)化過程開發(fā)和驗證的關鍵。
測試的典型參數包括葡萄糖、乳酸、谷氨酸、谷氨酰胺、氨、鈉和鉀。目前，檢測基質和代謝物的多參數分析儀系統(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CedexBio生物過程分析儀檢測 CedexBio生物過程分析儀，和Z近推出的CedexBioHT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。CedexBioHT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Z高測試數達320。CedexBioHT生物過程分析儀結果與CedexBio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，顯著提高了其靈敏度和可重現性（見表）。
Table. Comparison of measurement ranges
CedexBio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CedexBio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
CedexBio生物過程分析儀zhuo越的數據質量 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CedexBio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，CedexBio生物過程分析儀具備更佳的準確性和線性。
此外，CedexBio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。
根據該領域內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、校準和頻繁的質控。對于批量飼養(yǎng)哺乳動物細胞的發(fā)酵過程而言，CedexBio生物過程分析儀相關性研究的數據質量更高（參見圖2中的血糖和乳酸），而且表明了CedexBio生物過程分析儀能方便地取代酶膜分析儀而不會產生任何負面影響。
CedexBio生物過程分析儀能夠分析樣本的產品質量參數，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。
Figure 2A. Results of correlative studiesGlucose
總結
CedexBio生物過程分析儀在同一個平臺上集成了三臺設備的功能，可在數分鐘內對同一個樣本進行多參數測試。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據能確保對發(fā)酵過程進行高水準的控制。
Figure 2B. Results of correlative studiesLactate
2019-07-03 14:25:16
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生物過濾床
生物過濾床是一種在其中填入具有吸附性濾料(如泥炭、土壤、活性炭等物質)的凈化裝置。掛生物膜前,在過濾床中摻入pH緩沖劑和N、P、K等營養(yǎng)元素(如NH4NO3和K2HPO3),當具有一定濕度的廢氣進入生物濾床,通過約0.5～1m厚的生物活性填料層時,濾料中的微生物(主要是細菌、放線菌、原生動物、藻類等)即可通過接觸而捕獲廢氣中的有機物并將其作為自身生長的碳源。因此,廢氣通過生物過濾床后即可被凈化,而濾料層中的微生物在生化降解污染物的過程中不斷生長繁殖,從而使生物濾池的操作得以持續(xù)進行。濾料使用一年后一般呈酸性,要定期進行維護和保養(yǎng)。
5.2生物滴濾床
生物滴濾池與生物濾池的結構相似,不同之處在于其頂部設有噴淋裝置。生物滴濾床使用的是粗碎石、塑料蜂窩狀填料、塑料波紋板填料、陶瓷、不銹鋼拉西環(huán)、樹皮、活性炭纖維、微孔硅膠等一類不具吸附性的填料,填料的表面是微生物形成的幾毫米厚的生物膜。廢氣通過滴濾池時,廢氣中的污染物被微生物降解,生物滴濾池在營養(yǎng)供給和微生物生長環(huán)境的調節(jié)方面具有優(yōu)勢,可承受比生物濾池更大的污染負荷,同時具有很大的緩沖能力,操作條件也易于控制,可通過調節(jié)循環(huán)液的pH,加入K2HPO4、NH4NO3等物質得以實現。
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