أول سوق B2B للحوم المزروعة في العالم: اقرأ الإعلان

استراتيجيات التحكم في درجة الحموضة لمعالجة اللحوم المزروعة

pH Control Strategies for Cultivated Meat Bioprocessing

David Bell |

الحفاظ على مستويات pH دقيقة أمر حاسم لإنتاج اللحوم المزروعة. تزدهر الخلايا الثديية في نطاق pH ضيق (7.1–7.4)، ولكن التحميض الأيضي، وتراكم CO₂، وتحديات الخلط تجعل التحكم في pH معقدًا، خاصة في المفاعلات الحيوية الكبيرة. تشمل الاستراتيجيات الفعالة:

  • التهوية بالغاز: يزيل CO₂ الزائد دون رفع الأسمولية أو التسبب في ارتفاعات محلية في pH.
  • أجهزة استشعار متقدمة: توفر أجهزة الاستشعار الجهدية دقة عالية للأنظمة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، بينما تعمل أجهزة الاستشعار البصرية بشكل جيد مع المفاعلات الحيوية ذات الاستخدام الواحد.
  • تحسين المخازن المؤقتة: إضافة مخازن مثل HEPES يحسن الاستقرار ولكن يتطلب توازنًا دقيقًا لتجنب إنتاج اللاكتات الزائد.
  • أنظمة مؤتمتة: تضمن التعديلات في الوقت الحقيقي باستخدام حلقات التغذية الراجعة مستويات pH متسقة.

تساعد هذه الأساليب في التغلب على تحديات مثل تراكم حمض اللاكتيك والإجهاد القصي، مما يحسن صحة الخلايا وعوائد المنتجات.

فهم قياسات الأس الهيدروجيني في العمليات الحيوية

التحديات الرئيسية في إدارة الأس الهيدروجيني

يتناول هذا القسم العوامل الرئيسية التي تساهم في عدم استقرار الأس الهيدروجيني، بناءً على التحديات التي تمت مناقشتها سابقًا.

التحمض الأيضي وتراكم حمض اللاكتيك

يعتبر حمض اللاكتيك عقبة رئيسية في معالجة اللحوم المزروعة. حيث تقوم الخلايا بتمثيل الجلوكوز من خلال عملية التحلل السكري، وتنتج اللاكتات وأيونات الهيدروجين بنسبة 1:1. هذه العملية تخلق حملاً حمضياً كبيراً، مما يجعل اللاكتات المحرك الرئيسي لتحمض الوسط [1].

غالبًا ما تكون قدرة التخفيف للوسائط الثقافية القياسية - التي تتراوح عادةً بين 1.1 و 1.6 ملي مول لكل وحدة أس هيدروجيني [1] - غير كافية خلال فترات النمو السريع للخلايا.مع تكاثر الخلايا، يزداد إنتاجها من النفايات الأيضية، مما يرهق قدرة الوسط على الحفاظ على درجة حموضة مستقرة. يمكن أن يُعزى الانخفاض الحاد في درجة الحموضة خلال هذه المرحلة مباشرة إلى إنتاج حمض اللاكتيك الجليكوليتي [1]، مما يبرز الدور المحوري للاكتات في زعزعة استقرار درجة حموضة الوسط.

ولا تتوقف التعقيدات عند هذا الحد. يضيف تراكم ثاني أكسيد الكربون طبقة أخرى من التعقيد.

تراكم ثاني أكسيد الكربون وانجراف درجة الحموضة

تُدخل التنفس الخلوي ثاني أكسيد الكربون إلى الوسط، حيث يذوب ليشكل حمض الكربونيك. المشكلة الرئيسية هي الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون المذاب (pCO2)، الذي يؤثر على ما إذا كان يمكن لثاني أكسيد الكربون الهروب من الخلايا. عندما ترتفع مستويات pCO2 في الوسط بشكل كبير، يصبح ثاني أكسيد الكربون محبوسًا داخل الخلايا، مما يسبب انخفاضًا خطيرًا في درجة الحموضة داخل الخلايا ويؤدي في النهاية إلى موت الخلايا [2].

"إذا كان pCO2 مرتفعًا جدًا، لا يمكن لـ CO2 مغادرة الخلايا، لذا سينخفض الرقم الهيدروجيني داخل الخلايا وستموت الخلايا." - Alicat Scientific [2]

تزداد هذه المشكلة وضوحًا في المفاعلات الحيوية الكبيرة. هذه الأنظمة لديها نسبة سطح إلى حجم أقل، مما يقلل من كفاءة إزالة CO2 مقارنة بالأوعية الأصغر [3]. حتى العمليات الروتينية، مثل نقل الوسائط إلى حاضنة CO2، يمكن أن تسبب تقلبات في الرقم الهيدروجيني. على سبيل المثال، تبدأ أحجام الوسائط الصغيرة في القلوية تقريبًا على الفور، مع ثابت زمني من 2-3 ساعات [1].

إلى جانب التحديات الكيميائية، تلعب العمليات الفيزيائية أيضًا دورًا كبيرًا في عدم استقرار الرقم الهيدروجيني.

تأثيرات الخلط والإجهاد القصي على استقرار الرقم الهيدروجيني

تعديل الرقم الهيدروجيني بإضافة قاعدة يقدم مخاطره الخاصة.عند ضخ بيكربونات الصوديوم أو قواعد مماثلة في المفاعلات الحيوية، يمكن أن يؤدي الخلط السيئ إلى إنشاء مناطق محلية ذات درجة حموضة عالية تضر بالخلايا القريبة [2] [3]. من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي التحريك القوي اللازم لتوزيع القاعدة بشكل موحد إلى إجهاد القص وتكوين الرغوة، وكلاهما ضار بالخلايا الثديية الهشة [2] [3].

في التجارب المضبوطة، غالبًا ما يؤدي إضافة القاعدة لتحقيق استقرار درجة الحموضة إلى تقليل حيوية الخلايا بسبب زيادة الأسمولية [3]. هذا يخلق توازنًا صعبًا: يؤدي الخلط غير الكافي إلى نقاط ساخنة في درجة الحموضة، بينما يمنع الخلط المفرط النقاط الساخنة ولكنه يزيد من الإجهاد الميكانيكي. تصبح المشكلة أكثر تحديًا أثناء التوسع، حيث تجعل أوقات الخلط الأطول من الصعب الحفاظ على التحكم الفعال في درجة الحموضة دون الإضرار بصحة الخلايا.

التقنيات لمراقبة وتحكم درجة الحموضة

الحفاظ على درجة الحموضة ضمن النطاق الضيق من 7.1-7.4 أمر حاسم لزراعة الخلايا الثديية، مما يتطلب أدوات مراقبة دقيقة وموثوقة [2]. أجهزة الاستشعار الجهدية، التي تعمل كأقطاب لقياس أيونات الهيدروجين الحرة، هي المعيار الذهبي للمراقبة المستمرة لدرجة الحموضة في المفاعلات الحيوية [1]. توفر هذه المستشعرات بيانات في الوقت الحقيقي، مما يمكن الأنظمة الآلية من إجراء تعديلات فورية للحفاظ على مستويات درجة الحموضة المطلوبة. دقتها العالية تجعلها ضرورية للعمليات واسعة النطاق. إلى جانب هذه، توفر المؤشرات البصرية طريقة فعالة أخرى لقياس درجة الحموضة.

تعتمد المؤشرات البصرية على التحليل الطيفي لتوفير قياسات كمية لدرجة الحموضة.بينما يُستخدم الفينول الأحمر غالبًا كمؤشر بصري، يتم تحقيق قراءات أكثر دقة من خلال التحليل النسبي للامتصاص عند طولين موجيين محددين - 560 نانومتر و430 نانومتر [1] . تعوض هذه الطريقة عن عوامل مثل حجم الوسائط أو تركيز الصبغة، مما يضمن نتائج متسقة ودقيقة.

"تركيز أيونات H+ الحرة ليس من السهل التنبؤ به، ولكنه من حسن الحظ بسيط القياس (e.g. باستخدام الأقطاب الكهربائية أو الأصباغ المؤشرة)." - جوانا ميشل وآخرون، جامعة أكسفورد [1]

تتجاوز أنظمة التحكم في الأس الهيدروجيني الحديثة المراقبة من خلال دمج هذه القياسات في حلقات تغذية راجعة تلقائية تنظم مستويات الأس الهيدروجيني بشكل ديناميكي.

تستفيد أنظمة التغذية الراجعة التلقائية من بيانات المستشعر لإجراء تعديلات في الوقت الفعلي، مما يلغي الحاجة إلى التدخل اليدوي. يمكن لهذه الأنظمة تعديل الأس الهيدروجيني عن طريق إضافة قاعدة أو استخدام تقنيات التهوية بالغاز [2].بالنسبة للمفاعلات الحيوية الكبيرة، فإن استخدام تقنية التهوية بالغاز يكون فعالاً بشكل خاص. باستخدام أجهزة التحكم في تدفق الكتلة، يمكن تعديل مستويات ثاني أكسيد الكربون بسرعة وبشكل متساوٍ، مما يضمن تنظيم موحد لدرجة الحموضة [2]. على النقيض من ذلك، فإن ضخ القاعدة، على الرغم من فعاليته في الأنظمة الأصغر، يمكن أن يخلق اختلالات محلية في درجة الحموضة ويزيد من الأسمولية، مما يجعله أقل عملية للأوعية الأكبر [2]. ومع ذلك، تتطلب تقنية التهوية بالغاز اهتمامًا دقيقًا بتصميم أجهزة التهوية لتجنب الإجهاد القصي الذي قد يضر بالخلايا [2]. بالنسبة لأولئك في إنتاج اللحوم المزروعة، يمكن أن يؤدي الاستثمار في أنظمة التحكم في الغاز المتقدمة إلى تحسين صحة الخلايا وزيادة الإنتاجية، مما يجعله إنفاقًا يستحق العناء.

استراتيجيات إدارة الأس الهيدروجيني على نطاق واسع

Potentiometric vs Optical pH Sensors for Cultivated Meat Bioreactors

أجهزة استشعار الأس الهيدروجيني الجهدية مقابل البصرية لمفاعلات اللحوم المزروعة

أجهزة الاستشعار الجهدية مقابل البصرية: مقارنة

يصبح اختيار تقنية الاستشعار المناسبة أكثر أهمية مع توسع إنتاج اللحوم المزروعة. تعتبر أجهزة الاستشعار الجهدية الخيار المفضل لمفاعلات الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب دقتها وسرعة استجابتها. ومع ذلك، فإنها تأتي مع تحديات مثل الحاجة إلى المعايرة المنتظمة والتعرض للانحراف أثناء العمليات الطويلة. يشرح جاكوب كرو، مدير دعم التطبيقات التقنية في Hamilton الشركة:

"مع مرور الوقت، يمكن أن تنحرف قياسات الأس الهيدروجيني، مما سيؤثر على استقرار العملية وأدائها.من الضروري مراقبة وتخفيف انجراف الأس الهيدروجيني لمنع الآثار الضارة على كل من الأيض والعملية بشكل عام" [8].

من ناحية أخرى، تظهر المستشعرات البصرية كخيار عملي، خاصة لأنظمة المفاعلات الحيوية ذات الاستخدام الواحد. يمكن تثبيت هذه المستشعرات مسبقًا في الأكياس القابلة للتخلص منها، مما يقلل من مخاطر التلوث ويزيل الحاجة إلى التعقيم بين الدورات [7]. في الأنظمة الدقيقة، أظهرت المستشعرات البصرية نتائج ممتازة، حيث حققت حيويات خلوية بنسبة 95.45% عند كثافات 262,500 خلية/مل [9].

الميزة أجهزة استشعار الجهد الكهربي أجهزة استشعار بصرية
الدقة عالية، ولكنها عرضة للانحراف عالية؛ مثالية للمراقبة في الوقت الحقيقي
الصيانة تتطلب معايرة متكررة قليلة؛ غالبًا ما تكون للاستخدام الفردي
قابلية التوسع قياسية لإعدادات الفولاذ المقاوم للصدأ رائعة للاستخدام الفردي والميكروفلويديات
وقت الاستجابة سريع، محدود باستقرار الأقطاب الكهربائية تغذية راجعة فورية في الوقت الحقيقي
تداعيات التكلفة تكاليف عمالة وصيانة أعلى عمالة أقل؛ مدمجة في المواد القابلة للتصرف

يعتمد اختيار المستشعر بشكل كبير على نوع المفاعل.قد تستفيد المفاعلات الحيوية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من أجهزة الاستشعار الجهدية مع تدابير لإدارة الانحراف، بينما يمكن للمنصات ذات الاستخدام الواحد الاستفادة من سهولة أجهزة الاستشعار البصرية المتكاملة [7] [8]. تؤثر هذه القرارات بشكل مباشر على كيفية الحفاظ على استقرار درجة الحموضة أثناء تحسين الوسط.

تحسين الوسط وتحسين المخازن

بمجرد وضع أجهزة الاستشعار المناسبة، يصبح استقرار نظام تخزين الوسط الثقافي ضروريًا للحفاظ على التحكم في درجة الحموضة أثناء التوسع. تعتمد الخلايا الثديية على نظام تخزين CO₂/HCO₃⁻ (pKa 6.15 عند 37°C)، ولكن غالبًا ما تكون قدرتها على التخزين غير كافية. على سبيل المثال، يوفر DMEM القياسي مع 10% FBS عادةً فقط 1.1 إلى 1.6 ملي مول من التخزين [1].

لمعالجة ذلك، يمكن إضافة مخازن غير متطايرة (NVBs) مثل HEPES (pKa 7.3 عند 37 درجة مئوية) يمكن أن يعزز بشكل كبير من قدرة التخفيف دون التسبب في تغييرات مشكلة في الأسمولية [1]. تتضمن الطريقة الموصى بها معايرة الوسط إلى درجة الحموضة المستهدفة أولاً، ثم إضافة NaHCO₃ بتركيز يتماشى مع pCO₂ للحاضنة. يقلل هذا النهج من الانجراف الأولي في درجة الحموضة عندما يتعرض الوسط الطازج لثاني أكسيد الكربون، وهي عملية يمكن أن تستغرق ما يصل إلى ساعتين مع NVBs [1].

ومع ذلك، قد تؤدي أنظمة التخفيف الأقوى إلى زيادة تحلل الجلوكوز، مما يؤدي إلى إنتاج أعلى من اللاكتات. في بعض خطوط الخلايا، يتم تحويل ما يصل إلى 90% من الجلوكوز مباشرة إلى لاكتات [1]، ويمكن أن يؤدي تحسين التخفيف أحيانًا إلى تضخيم هذا التأثير، مما يؤدي إلى تراكم أكبر لحمض اللاكتيك [10].

تقنيات التهوية والتحريك

توفر التهوية بالغاز طريقة عملية لإدارة درجة الحموضة في إنتاج اللحوم المزروعة على نطاق واسع.ملاحظات Alicat Scientific:

"يمكن خلط فقاعات الغاز من الموزعات وتوزيعها بشكل متساوٍ وبسرعة أكبر من القاعدة، ومع تحريك أقل بكثير" [2].

من خلال توزيع فقاعات الغاز بشكل موحد، يوفر التوزيع بالغاز نهجًا أكثر اتساقًا من الإضافات الكيميائية للقاعدة. على سبيل المثال، أظهرت دراسة في عام 2018 أن الحفاظ على معدلات توزيع ثابتة مع زيادة التهوية في المساحة العلوية سمح للتركيزات بالبقاء مستقرة أثناء التوسع من 30 لترًا إلى 250 لترًا [2].

الموزعات الكبيرة، التي تنتج فقاعات بقطر 1-4 مم، فعالة بشكل خاص في إزالة CO₂ الزائد من الثقافة. هذا يرفع درجة الحموضة بشكل طبيعي، مما يجنب الحاجة إلى القواعد الكيميائية التي يمكن أن ترفع الأسمولية [2] [5]. تستخدم استراتيجية جديدة للتحكم في درجة الحموضة "بالغاز فقط" حلقات تغذية راجعة تلقائية لتوزيع الهواء.عندما ينخفض مستوى الأس الهيدروجيني، يزداد تدفق الهواء لإزالة المزيد من ثاني أكسيد الكربون. تم توسيع نطاق هذه الطريقة بنجاح من مفاعلات ambr®250 الحيوية إلى أوعية بسعة 200 لتر، مع الحفاظ على مستويات الأس الهيدروجيني الدقيقة طوال الثقافات المتدفقة [6] .

يبقى تحقيق التوازن بين نقل الغاز الفعال والحد الأدنى من إجهاد القص تحديًا حاسمًا أثناء التوسع. توفر المفاعلات الحيوية ذات الرفع الهوائي، التي تستخدم الدوران المدفوع بالغاز، خيار خلط أكثر لطفًا مع تقليل إجهاد القص. يمكن أن تساعد محاكاة ديناميكيات السوائل الحسابية (CFD) أيضًا في تحديد مناطق القص العالي بالقرب من شفرات الدافع، مما يسمح بتحسين تصميمات المفاعلات الحيوية قبل التوسع [4]. يمكن أن يؤدي الجمع بين هذه الأساليب والأدوات المتقدمة من Cellbase إلى تبسيط إدارة الأس الهيدروجيني أثناء التوسع.

توفير معدات التحكم في درجة الحموضة عبر Cellbase

Cellbase

لماذا تختار Cellbase للتوريد؟

التحكم الدقيق في درجة الحموضة ضروري في معالجة اللحوم المزروعة، مما يجعل من المهم توفير المعدات المناسبة. غالبًا ما تفتقر منصات توريد المختبرات العامة إلى المعرفة المتخصصة المطلوبة للنطاقات الضيقة لدرجة الحموضة في هذا المجال. Cellbase يسد هذه الفجوة من خلال ربط المحترفين بالموردين المعتمدين الذين يلبون هذه المعايير الصارمة [2] .

باستخدام Cellbase ، يصبح التوريد أكثر بساطة. توفر المنصة تسعيرًا شفافًا وخبرة متخصصة في الصناعة، مما يخلق سوقًا منسقًا لتقنيات التحكم في درجة الحموضة. بدلاً من التعامل مع موردين متعددين عبر قنوات مختلفة، يمكن لفِرق البحث والتطوير ومديري الإنتاج العثور على كل ما يحتاجونه في مكان واحد.هذا لا يقلل فقط من متاعب الشراء ولكنه أيضًا يقلل من المخاطر التقنية من خلال القوائم الموثوقة.

البحث عن تقنيات التحكم في الأس الهيدروجيني من خلال Cellbase

Cellbase يقدم مجموعة واسعة من حلول إدارة الأس الهيدروجيني، بما في ذلك أجهزة الاستشعار الجهدية، المؤشرات البصرية، وأنظمة التغذية المرتدة الآلية. هذه متوافقة مع كل من المفاعلات الحيوية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والمفاعلات الحيوية ذات الاستخدام الواحد، لتلبية احتياجات التشغيل المتنوعة.

للتوسع، توفر المنصة الوصول إلى وحدات التحكم في تدفق الكتلة والموزعات المتخصصة، والتي تعتبر حاسمة لإدارة الأس الهيدروجيني القائمة على الغاز بكفاءة. كما تبرز Alicat Scientific:

"الحفاظ على الأس الهيدروجيني عند مستويات بيولوجية صحية هو الأداة الأكثر قوة في معالجة العمليات البيولوجية الأولية لزيادة إنتاجية المنتج" [2] .

بالإضافة إلى ذلك، يمنح Cellbase الوصول إلى تقنية إدارة المستشعرات الذكية المتقدمة (ISM).يقوم هذا النظام بمراقبة عمر المستشعر، مما يتيح الصيانة التنبؤية خلال عمليات الدفعات الممتدة [11].

يمكن لأخصائيي المشتريات أيضًا توفير المعدات لتجريد ثاني أكسيد الكربون، بما في ذلك مستشعرات ثاني أكسيد الكربون القابلة للتعقيم بالبخار ومجسات الأس الهيدروجيني للاستخدام الواحد. تدعم هذه الأدوات استراتيجيات قابلة للتوسع للحفاظ على التحكم الدقيق في الأس الهيدروجيني، مما يسهل دمج إدارة الأس الهيدروجيني المتقدمة في الإنتاج على نطاق واسع [11] . من خلال تقديم حلول مستهدفة، Cellbase يبسط اعتماد تقنيات التحكم في الأس الهيدروجيني المتقدمة عبر خط الإنتاج.

الخاتمة: أفضل الممارسات للتحكم في الأس الهيدروجيني في معالجة اللحوم المزروعة

الحفاظ على نطاق الأس الهيدروجيني من 7.1 إلى 7.4 أمر حاسم لبقاء الخلايا الثديية في إنتاج اللحوم المزروعة [2] . الحفاظ على الأس الهيدروجيني ضمن هذا النطاق يلعب دورًا رئيسيًا في تحسين إنتاجية المنتج خلال معالجة العمليات الأولية.

لمعالجة تحديات التحكم في درجة الحموضة، ظهرت عدة ممارسات فعالة. إحدى الطرق البارزة هي استخدام التهوية بالغاز بدلاً من إضافة القاعدة أثناء التوسع. تعمل التهوية بالغاز على إزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد بفعالية عن طريق توزيعه بالتساوي مع تحريك بسيط، مما يساعد على تجنب مشاكل مثل عدم اتساق درجة الحموضة وتقلبات الأسمولية [2]. أظهرت دراسة أجرتها شركة أريوجين فارمد في عام 2021 نجاح هذه الطريقة على نطاق 250 لترًا، محققة زيادة بنسبة 51% في إنتاج المنتج النهائي [3] .

ممارسة مهمة أخرى هي المراقبة المباشرة لدرجة الحموضة، والتي توفر فهماً أكثر شمولاً لصحة الثقافة مقارنة بالاعتماد فقط على قياسات pCO₂.هذا أمر بالغ الأهمية لأن مستويات CO₂ المذابة لا تأخذ في الاعتبار تراكم حمض اللاكتيك، الذي يمكن أن يشكل ما يصل إلى 90% من استقلاب الجلوكوز في بعض خطوط الخلايا [1]. يصبح مراقبة درجة الحموضة مباشرة أكثر أهمية خلال مرحلة النمو الأسي عندما تصل النشاطات الأيضية إلى ذروتها.

بالنسبة للمخازن غير المتطايرة مثل HEPES، من الضروري مراعاة توازن المخزن. يمكن أن تستغرق مخازن HEPES ما يصل إلى ساعتين لتستقر ويجب معايرتها بعناية مع البيكربونات وCO₂ [1]. ومع ذلك، قد يؤدي زيادة قدرة التخزين المؤقت إلى تعزيز إنتاج اللاكتات بشكل غير مقصود، مما يمكن أن يعاكس التأثير المثبت المقصود [1]. عند دمجها مع تقنيات المراقبة المستندة إلى المستشعر وتقنيات التهوية بالغاز، تساعد هذه الاعتبارات المخزنية في الحفاظ على ظروف عملية مستقرة ومثلى.

الأسئلة الشائعة

كيف يدعم استخدام الغاز في التحكم في درجة الحموضة في إنتاج اللحوم المزروعة؟

يلعب استخدام الغاز دورًا مهمًا في الحفاظ على توازن مستويات درجة الحموضة أثناء إنتاج اللحوم المزروعة. مع نمو الخلايا، تطلق ثاني أكسيد الكربون (CO₂) كناتج ثانوي للتنفس. يمكن أن يخفض هذا CO₂ درجة الحموضة في وسط الزراعة، مما قد يضر بصحة الخلايا. من خلال إدخال غازات مثل الهواء أو الأكسجين أو الغازات الخاملة في المفاعل الحيوي، يساعد استخدام الغاز في إزالة CO₂ الزائد. هذا يمنع الوسط من أن يصبح حمضيًا جدًا ويحافظ على استقرار درجة الحموضة.

الحفاظ على وسط الزراعة ضمن نطاق درجة الحموضة المثالي الذي يتراوح بين 7.1 إلى 7.4 أمر بالغ الأهمية لنمو الخلايا الصحي والإنتاجية. عند اقترانه بأنظمة التخفيف والمراقبة في الوقت الفعلي باستخدام مستشعرات درجة الحموضة، فإن استخدام الغاز لا يحسن فقط كفاءة العملية بل يعزز أيضًا حيوية الخلايا. إنه عنصر حاسم في ضمان نجاح معالجة اللحوم المزروعة.

ما الذي يجعل أجهزة الاستشعار الجهدية خيارًا أفضل من أجهزة الاستشعار البصرية لمراقبة درجة الحموضة في إنتاج اللحوم المزروعة؟

تلعب أجهزة الاستشعار الجهدية دورًا مهمًا في إنتاج اللحوم المزروعة بفضل قدرتها على توفير قياسات درجة الحموضة في الوقت الحقيقي بدقة عالية. الحفاظ على مستويات الحموضة المناسبة أمر ضروري لخلق البيئة المناسبة لنمو الخلايا، وتتفوق هذه المستشعرات في تقديم البيانات اللازمة لتحقيق ذلك. بالإضافة إلى ذلك، فهي مناسبة من حيث التكلفة وتندمج بسلاسة في المفاعلات الحيوية الكبيرة، مما يجعلها مثالية للمراقبة المستمرة في البيئات الصناعية.

علاوة على ذلك، تم تصميم هذه المستشعرات للتعامل مع تحديات الوسائط الثقافية المعقدة، مما يوفر أداءً موثوقًا حتى في الظروف الصعبة. ومع ذلك، فإنها تتطلب معايرة دورية للحفاظ على دقتها.مع مزيج من الدقة، والموثوقية، والكفاءة من حيث التكلفة، أصبحت أجهزة الاستشعار الجهدية خيارًا مفضلًا للتحكم الفعال في درجة الحموضة في معالجة اللحوم المزروعة.

لماذا يجعل تراكم حمض اللاكتيك من الصعب الحفاظ على مستويات pH مستقرة؟

يعقد تراكم حمض اللاكتيك التحكم في درجة الحموضة عن طريق زيادة حموضة بيئة الثقافة، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحموضة. يمكن أن يضر هذا بقدرة الخلايا على البقاء والإنتاجية، حيث تحتاج معظم الخلايا إلى نطاق pH مضبوط بعناية للنمو والعمل بشكل صحيح.

إدارة مستويات حمض اللاكتيك أمر حاسم في معالجة اللحوم المزروعة لدعم نمو الخلايا الصحي والحفاظ على جودة المنتج. يمكن أن تساعد طرق مثل المراقبة الفورية لدرجة الحموضة، واستخدام محاليل تنظيم درجة الحموضة، أو تعديل بروتوكولات التغذية في استقرار البيئة وتجنب تقلبات درجة الحموضة الضارة.

مقالات مدونة ذات صلة

Author David Bell

About the Author

David Bell is the founder of Cultigen Group (parent of Cellbase) and contributing author on all the latest news. With over 25 years in business, founding & exiting several technology startups, he started Cultigen Group in anticipation of the coming regulatory approvals needed for this industry to blossom.

David has been a vegan since 2012 and so finds the space fascinating and fitting to be involved in... "It's exciting to envisage a future in which anyone can eat meat, whilst maintaining the morals around animal cruelty which first shifted my focus all those years ago"