概述活菌細(xì)胞濃度測(cè)量在發(fā)酵過(guò)程中具有非常重要的作用。通過(guò)它可以了解生物反應(yīng)器中菌體或細(xì)胞生長(zhǎng)狀況,也可以了解***些描述菌體或細(xì)胞生長(zhǎng)或生產(chǎn)能力的間接參數(shù),如比生產(chǎn)速率,比基質(zhì)消耗速率,細(xì)胞代謝流衡算等。
然而由于活細(xì)胞濃度傳感技術(shù)的困難,傳統(tǒng)的測(cè)量方法還是通過(guò)手工取樣測(cè)量。操作復(fù)雜,滯后時(shí)間長(zhǎng)。尤其是在解決區(qū)分培養(yǎng)基顆粒,微載體,絲狀菌濃度檢測(cè)等問(wèn)題上都有局限性。
憑借其專業(yè)的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)出ABER原位活細(xì)胞在線檢測(cè)儀。為發(fā)酵過(guò)程軟測(cè)量技術(shù)提供了全新和重要的技術(shù)支撐。在廣大工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中有廣泛的應(yīng)用。
ABER原位活細(xì)胞在線檢測(cè)儀的基本功能與應(yīng)用
功能: ABER能實(shí)時(shí)在線檢測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)活細(xì)胞的濃度,密度,干重,生物量體積,電容大小,導(dǎo)電率大小;而不受細(xì)胞碎片,細(xì)胞團(tuán)塊,死細(xì)胞,發(fā)酵液泡沫,微載體顆粒等影響。
適用范圍:動(dòng)植物細(xì)胞,酵母,細(xì)菌藻類等種類的研究和生產(chǎn)質(zhì)量控制。
認(rèn)證: 廣泛適用于發(fā)酵生產(chǎn)工藝中的質(zhì)量控制。符合ISO,F(xiàn)DA,cGMP等認(rèn)證。
原理——雙電極電容法
1987年Kell***先描述了測(cè)量細(xì)胞量的雙電極性質(zhì)。生物量測(cè)量是采用圖1中所示的4個(gè)鉑金電極,外面兩個(gè)外電極產(chǎn)生***個(gè)交變的電場(chǎng),兩個(gè)內(nèi)電極測(cè)量電壓。在緩沖液環(huán)境中,兩個(gè)外電極間使溶液內(nèi)的離子向相反方向移動(dòng)形成溶液的電導(dǎo)率。
活細(xì)胞細(xì)胞膜完整,在電場(chǎng)中被極化而形成電容。而這個(gè)電容值會(huì)被ABER 準(zhǔn)確檢測(cè)出來(lái),用已標(biāo)志生物量(BIOMASS)不同的細(xì)胞種類會(huì)有不同的電容值。其大小和細(xì)胞的體積也呈***定比例。
而死細(xì)胞(膜破裂),氣泡或是細(xì)胞碎片因不能形成***個(gè)電容,所以ABER將不會(huì)將其檢測(cè)到。
ABER的探頭由FDA所認(rèn)證的材料316L鋼所構(gòu)成,保證其精度和耐用度??山?jīng)受原位蒸汽滅菌。
ABER的應(yīng)用的實(shí)例:
***,微載體培養(yǎng)培養(yǎng)監(jiān)測(cè):傳統(tǒng)方法對(duì)通過(guò)微載體來(lái)培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞計(jì)數(shù)相當(dāng)困難。需要離線取樣再計(jì)數(shù)細(xì)胞核,但是卻沒(méi)有辦法對(duì)其中活細(xì)胞的數(shù)目作出準(zhǔn)確判斷;由于載體材料是均***的,不能形成電容。ABER能夠檢測(cè)出微載體中活細(xì)胞的數(shù)目,而且不受微載體顆粒的影響。
二,絲狀菌生長(zhǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè):絲狀菌發(fā)酵(如抗生素生產(chǎn))中容易產(chǎn)生絲狀菌結(jié)團(tuán)、結(jié)球,沒(méi)有明顯的細(xì)胞界限。傳統(tǒng)的方法(如濁度法,染色法)會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。在評(píng)估菌生長(zhǎng)情況或放大罐移種菌量時(shí)只能通過(guò)“經(jīng)驗(yàn)”來(lái)判斷;ABER能夠準(zhǔn)確測(cè)量出絲狀菌包括團(tuán)塊中的生物量避免由于經(jīng)驗(yàn)不足造成產(chǎn)量下降。
三,監(jiān)測(cè)發(fā)酵***致性,方便做發(fā)酵放大研究:ABER220系列可以配上多個(gè)探頭,同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)發(fā)酵罐發(fā)酵情況。結(jié)合各種檢測(cè)參數(shù),了解菌體或細(xì)胞的生長(zhǎng)情況以判斷“收割”***佳時(shí)間。
四,監(jiān)測(cè)在線發(fā)酵過(guò)程,方便做發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化研究與生產(chǎn)控制:對(duì)灌注發(fā)酵罐中細(xì)胞的濃度進(jìn)行監(jiān)控,指導(dǎo)細(xì)胞返罐量和地物流加速率可促進(jìn)重組蛋白生產(chǎn)自動(dòng)化,并提高產(chǎn)量及降低純化難度;同時(shí)結(jié)合其他檢測(cè)參數(shù)也可以更加容易判斷染菌,菌絲體“自溶”等現(xiàn)象。
技術(shù)參數(shù):T E C H N I C A L S P E C I F I C A T I O N S
檢測(cè)功能: 活細(xì)胞/ml,干重g/l,活細(xì)胞比率(相對(duì)顆粒體),電容值,電導(dǎo)率
細(xì)胞種類: 動(dòng)物細(xì)胞,昆蟲(chóng)細(xì)胞,酵母,真菌,植物細(xì)胞,細(xì)菌
電導(dǎo)率范圍: 1 ~ 40mS/cm.
分辨率: 酵母 / 真菌 / 動(dòng)物細(xì)胞 0.1 g/l干重或 1x 105~ 1 x 106個(gè)/ml;細(xì)菌1g/l 干重或 109個(gè)/ml.
離線檢測(cè)功能型號(hào): The Model 920
在線檢測(cè)功能型號(hào): The model 920,220,210,200
接口: RS 232
認(rèn)證: FDA,CGMP,ISO