Memantau sel hidup dalam bioreaktor sangat penting untuk produksi daging budidaya. Skalabilitas memerlukan alat yang tepat untuk melacak kesehatan dan pertumbuhan sel secara real-time. Artikel ini mengulas metode kunci, termasuk sensor kapasitansi, spektroskopi Raman, dan fluoresensi, menyoroti kekuatan dan keterbatasannya untuk aplikasi industri.
Wawasan Utama:
- Sensor Kapasitansi: Mengukur kepadatan sel yang hidup secara terus-menerus. Efektif untuk sel yang menempel tetapi sensitif terhadap perubahan ukuran sel.
- Spektroskopi Raman: Melacak metabolit seperti glukosa dan laktat. Ideal untuk lingkungan berair tetapi memerlukan kalibrasi yang kompleks.
- Fluoresensi: Memantau aktivitas metabolik melalui sinyal NADH/NADPH. Cepat tetapi dipengaruhi oleh sinyal latar belakang media.
Tantangan:
- Uji tradisional seperti Trypan Blue bersifat merusak dan lambat.
- Kepadatan sel yang tinggi dan media kompleks mengganggu metode optik.
- Pengotoran sensor dan kebutuhan kalibrasi membatasi efisiensi.
Memilih metode yang tepat tergantung pada persyaratan proses, skala bioreaktor, dan kebutuhan kesterilan. Untuk operasi skala besar, menggabungkan beberapa teknik sering kali memberikan hasil terbaik.
Sensor Berbasis Kapasitansi untuk Kepadatan Sel yang Viabel
Cara Kerja Spektroskopi Dielektrik
Sensor kapasitansi, juga dikenal sebagai sensor impedansi frekuensi radio, memperlakukan sel hidup seolah-olah mereka adalah kapasitor bola kecil. Ketika medan listrik diterapkan pada suspensi sel, ion dalam media kultur dan dalam sitoplasma sel mulai bergerak. Mereka akhirnya menemui membran plasma yang tidak konduktif, menyebabkan polarisasi - pemisahan muatan melintasi membran [5][6].
Inilah kuncinya: hanya sel dengan membran utuh yang dapat terpolarisasi. Sel mati, yang tidak memiliki membran utuh, tidak dapat menjebak ion dan, oleh karena itu, tidak berkontribusi pada sinyal kapasitansi [5][7]. John Carvell, Direktur Penjualan dan Pemasaran di Aber Instruments Ltd., menjelaskan ini dengan baik:
"Impedansi frekuensi radio (RF)... umumnya dianggap sebagai metode yang paling kuat dan andal untuk memantau konsentrasi sel hidup dalam kultur sel mamalia." [5]
Spektroskopi dielektrik membangun ini dengan mengukur sifat dielektrik (atau permitivitas) dari suspensi sel di berbagai frekuensi. Proses ini menghasilkan kurva dispersi β, yang menggambarkan bagaimana kemampuan sel untuk terpolarisasi menurun seiring meningkatnya frekuensi medan listrik [6].Pembacaan frekuensi tunggal sering mencerminkan biovolume yang layak - total volume yang ditempati oleh sel hidup - daripada hanya jumlah sel. Sel yang lebih besar secara alami memberikan kontribusi lebih pada sinyal daripada yang lebih kecil [5][6].
Prinsip-prinsip ini membentuk tulang punggung teknologi sensor kapasitansi, menjadikannya alat yang berharga dalam sistem bioreaktor.
Menggunakan Sensor Kapasitansi dalam Bioreaktor Daging Budidaya
Sensor kapasitansi kompatibel dengan sistem bioreaktor sekali pakai dan multi-pakai. Untuk pengaturan sekali pakai, cakram sensor sekali pakai dapat dilas ke dalam kantong film fleksibel atau dimasukkan melalui port tabung yang sudah dipasang [5][9]. Dalam sistem baja tahan karat, probe 12-mm yang dapat digunakan kembali dihubungkan melalui port steril [9].
Sebuah contoh praktis berasal dari Universitas Aachen, di mana para peneliti menggunakan sistem BioPAT ViaMass dalam bioreaktor sekali pakai dengan gerakan goyang 20 liter untuk memantau sel CHO DG44. Mereka mencapai korelasi yang kuat (koefisien regresi 0.95) antara pembacaan kapasitansi dan volume total sel [5]. Demikian pula, Xpand Biotechnology di Belanda menggunakan sensor biomassa Aber dalam sistem ekspansi sel Scinus mereka untuk melacak sel punca mesenkimal (MSCs) yang ditumbuhkan pada mikrokorier dengan kepadatan 60 g/L. Sensor tersebut secara efektif melacak profil pertumbuhan di berbagai volume mulai dari 150 mL hingga 1 liter, dengan hasil yang sangat sesuai dengan pengukuran referensi offline [5].
Untuk produksi daging budidaya, sensor kapasitansi sangat berguna saat bekerja dengan sel yang menempel pada mikrokorier. Tidak seperti metode optik, yang dapat kesulitan dengan pembawa padat, sensor kapasitansi dapat menembus struktur ini. Kemampuan ini membuatnya sangat berguna untuk memantau sel yang bergantung pada jangkar, yang merupakan dasar dari pembuatan daging yang dibudidayakan [8].
Kekuatan dan Kelemahan Sensor Kapasitansi
Sensor kapasitansi menawarkan data kontinu dan real-time tanpa risiko kontaminasi atau penundaan yang terkait dengan pengambilan sampel manual. Saat ini, mereka adalah satu-satunya alat online yang tersedia secara komersial untuk menilai kelangsungan hidup sel dalam bioproses industri [7]. Sementara metode offline tradisional seperti uji trypan blue memiliki kesalahan relatif sekitar 10%, pemindaian frekuensi kapasitansi dapat mengurangi kesalahan ini menjadi antara 5,5% dan 11% [6].
Namun demikian, sensor ini memiliki keterbatasan.Pengukuran frekuensi tunggal tidak dapat membedakan antara peningkatan jumlah sel dan peningkatan ukuran sel. Misalnya, jika sel tumbuh secara signifikan dalam diameter selama proses - baik karena stres atau fase kematian - sinyal mungkin salah merepresentasikan jumlah sel yang sebenarnya kecuali pemindaian multi-frekuensi digunakan [6]. Selain itu, perubahan dalam medium suspensi, seperti penambahan pakan atau pengenceran, dapat menyebabkan "penurunan" sementara dalam data yang tidak mencerminkan perubahan biomassa yang sebenarnya [5]. Dalam bioreaktor gerakan mengayun, sensor dapat sesaat menemui ruang kepala gas, memerlukan algoritma filter canggih untuk menghindari gangguan sinyal [5].
Faktor-faktor ini sangat penting saat menyempurnakan pemantauan sel hidup untuk produksi daging budidaya.
Metode Spektroskopi untuk Analisis Sel Hidup
Spektroskopi Raman dan NIR
Spektroskopi Raman menggunakan hamburan cahaya inelastis dari laser 785 nm untuk menghasilkan sidik jari molekuler, memungkinkan pengukuran simultan metabolit seperti glukosa, laktat, glutamin, dan amonium. Di sisi lain, spektroskopi NIR (800–2,500 nm) mendeteksi penyerapan optik dari overtone dan pita kombinasi [10][12][13][14]. Sensitivitas minimal Raman terhadap air membuatnya ideal untuk lingkungan berair seperti kultur sel, sedangkan sensitivitas tinggi NIR terhadap air - karena sinyal regangan O–H yang kuat - dapat mengaburkan data biokimia penting [10][12][14].
Pada bulan Maret 2017, Lonza Biologics membandingkan NIR, Raman, dan 2D-fluorescence dalam bioreaktor miniatur 15 mL (sistem ambr™). Mereka menemukan bahwa Raman adalah yang paling andal untuk mengukur laktat dan glukosa, sementara NIR lebih baik dalam memprediksi kadar glutamin dan ion amonium [10][11].
Pada bulan April 2022, peneliti di Sartorius Stedim Biotech mengintegrasikan sel aliran Raman in-line ke dalam aliran panen bebas sel dari proses perfusi sel CHO. Menggunakan HyperFluxPRO spektrometer Raman dengan laser 785 nm, mereka mencapai kontrol umpan balik glukosa otomatis, mempertahankan konsentrasi pada 4 g/L dan 1,5 g/L dengan variabilitas ±0,4 g/L selama beberapa hari [13]. J.Lemke dari Sartorius Stedim Biotech mencatat:
"Hasilnya menunjukkan potensi tinggi dari spektroskopi Raman untuk pemantauan dan pengendalian proses lanjutan dari proses perfusi dengan bioreaktor dan metode pengukuran yang tidak bergantung pada skala." [13]
Pada bulan Mei 2011, Bristol-Myers Squibb menggunakan probe Raman in-line dalam bioreaktor 500 liter untuk memantau beberapa parameter, termasuk glutamin, glutamat, glukosa, laktat, amonium, kepadatan sel hidup (VCD), dan kepadatan sel total (TCD). Spektrum dikumpulkan setiap dua jam dengan instrumen Kaiser Optical Systems RamanRXN3, menunjukkan kemampuan Raman untuk melacak peningkatan nutrisi dan penurunan metabolit selama penambahan pakan dalam produksi skala besar [14].
Sementara spektroskopi Raman dan NIR memberikan wawasan kimia yang mendetail, metode fluoresensi dan UV-Vis menawarkan perspektif pelengkap tentang metabolisme seluler dan biomassa.
Spektroskopi Fluoresensi dan UV-Vis
Spektroskopi UV-Vis mengukur penyerapan atau penyebaran cahaya untuk memperkirakan total biomassa [16]. Metode yang sederhana dan banyak digunakan ini, bagaimanapun, kesulitan membedakan antara sel yang hidup dan mati dan menjadi kurang akurat pada kepadatan sel yang lebih tinggi [16].
Fluorometri, yang lebih sensitif daripada UV-Vis, berfokus pada penanda intraseluler spesifik seperti NADH dan NADPH, indikator aktivitas metabolik. Fluorometri in situ menggunakan cahaya ultraviolet 366 nm untuk mengeksitasi NADH/NADPH, yang kemudian berfluoresensi pada sekitar 460 nm [16].Veer Pramod Perwez menjelaskan:
"Satu-satunya strategi pemantauan berkelanjutan yang sejauh ini dikembangkan yang menyediakan informasi tentang keadaan biokimia atau metabolik dari populasi sel adalah in situ fluorometri." [16]
Dalam produksi daging budidaya, di mana data real-time sangat penting, fluoresensi memberikan umpan balik cepat tentang perubahan metabolik, sementara UV-Vis menawarkan cara ekonomis untuk memperkirakan biomassa. Fluoresensi dapat melacak pergeseran metabolik dan mendeteksi penipisan substrat secara real-time dengan memantau tingkat NADH. Misalnya, dalam satu studi, 2D-fluoresensi mengukur konsentrasi amonium dengan RMSECV sebesar 0,031 g/L, mengungguli Raman dan NIR dalam pengaturan bioreaktor miniatur [11]. Selain itu, platform mikrofluida otomatis dapat menggabungkan mikroskopi brightfield (untuk mengukur konsentrasi sel total) dengan deteksi fluoresensi menggunakan propidium iodida, menentukan viabilitas sel hanya dalam 10.3 menit [15].
Membandingkan Metode Spektroskopi yang Berbeda
Saat membandingkan teknik-teknik ini, masing-masing memiliki keunggulan yang berbeda untuk pemantauan bioreaktor. Raman menonjol karena kemampuannya memprediksi glukosa, laktat, dan titer antibodi, berkat pencetakan molekulnya dan gangguan rendah dari air [10][11]. NIR, meskipun sensitif terhadap air, lebih efektif untuk memantau glutamin dan amonium [10][12]. Fluoresensi memberikan wawasan mendetail tentang aktivitas metabolik dan viabilitas, sementara UV-Vis tetap menjadi pilihan sederhana dan hemat biaya untuk memperkirakan biomassa total [16].
Analisis multivariat meningkatkan interpretasi spektrum kompleks, memungkinkan pemantauan simultan dari beberapa analit [10][13][14]. Untuk produksi daging budidaya, pemilihan metode spektroskopi yang tepat tergantung pada metabolit yang akan dipantau, skala bioreaktor, dan apakah sistem yang digunakan adalah sekali pakai atau multi-pakai. Teknik-teknik ini secara kolektif memungkinkan pemantauan sel yang presisi, dengan kompatibilitas Raman dengan lingkungan berair dan kemampuannya untuk multi-analit membuatnya sangat menarik untuk operasi skala besar [13][14].
Kultur Sel Mamalia - Raman sebagai Sarana Pemantauan & Pengendalian Proses Bioproses Hulu
sbb-itb-ffee270
Metode Lanjutan untuk Fisiologi dan Viabilitas Sel
Selain spektroskopi, teknik mutakhir menawarkan wawasan lebih dalam tentang fisiologi dan viabilitas sel.
FTIR untuk Pemantauan Viabilitas Sel dan Apoptosis
Spektroskopi FTIR menggunakan getaran molekul dalam protein, lipid, dan karbohidrat untuk mendeteksi stres nutrisi dan apoptosis dini, keduanya merupakan penanda kritis dari penurunan kesehatan sel dalam bioreaktor daging budidaya.
Salah satu pendekatan, ATR-FTIR (Attenuated Total Reflection), menganalisis variabilitas spektral di daerah bilangan gelombang tinggi untuk membedakan antara sel sehat dan sel kekurangan nutrisi. Pada Mei 2024, peneliti di Dxcover Ltd.menggunakan platform ATR-FTIR yang dilengkapi dengan elemen refleksi internal (IRE) sekali pakai untuk memantau kesehatan sel CHO. Dengan menggunakan Analisis Komponen Utama (PCA), mereka berhasil membedakan sel sehat dari yang kekurangan nutrisi dalam ruang PC. Platform ini mencapai nilai R² multi-output yang mengesankan mendekati 0,98 untuk glukosa dan asam laktat, menawarkan wawasan waktu nyata tentang kelangsungan hidup sel [17]. Karena penumpukan asam laktat dapat menyebabkan kematian sel, pemantauan waktu nyata ini memungkinkan intervensi tepat waktu untuk mempertahankan kesehatan sel.
Sistem FTIR modern dirancang dengan IRE sekali pakai atau probe terendam untuk integrasi langsung ke dalam lingkungan bioreaktor. Pengaturan ini tidak hanya menyediakan data waktu nyata tetapi juga mengurangi risiko kontaminasi [17].Seperti yang disorot dalam Frontiers in Bioengineering and Biotechnology:
"Teknologi berbasis spektroskopi sangat cocok sebagai pendekatan PAT karena tidak merusak dan memerlukan persiapan sampel yang minimal." [17]
Memperluas kemampuan ini, pemindaian kapasitansi multi-frekuensi mengatasi keterbatasan metode frekuensi tunggal.
Pemindaian Kapasitansi Multi-Frekuensi
Sementara sensor kapasitansi frekuensi tunggal berguna untuk mengukur volume sel yang hidup (VCV), mereka kesulitan membedakan antara perubahan ukuran sel dan jumlah sel. Keterbatasan ini menjadi sangat bermasalah selama apoptosis, ketika diameter sel sering meningkat [18].Pemindaian kapasitansi multi-frekuensi menyelesaikan masalah ini dengan mengukur permitivitas di rentang 50–20.000 kHz, menangkap kurva β-dispersion untuk menilai konsentrasi sel yang layak secara akurat terlepas dari variasi ukuran [18].
Pada bulan Oktober 2019, peneliti di Sartorius Stedim Biotech menggunakan FUTURA pico probe dari Aber Instruments untuk memantau sel DG44 CHO dalam bioreaktor 250 mL. Dengan menerapkan pemodelan Orthogonal Partial Least Squares (OPLS) pada 25 frekuensi diskrit, mereka mengurangi kesalahan prediksi VCC menjadi hanya 5,5% hingga 11%, sebuah peningkatan signifikan dibandingkan dengan tingkat kesalahan 16% hingga 23% yang terlihat pada pengukuran frekuensi tunggal [18]. Model ini secara efektif melacak konsentrasi sel yang melebihi 10 juta sel/mL dan dengan cepat mengidentifikasi penyimpangan yang disebabkan oleh perubahan pengenceran dan pemberian makan, dengan margin kesalahan 6,7% hingga 13.2% [18].
Frekuensi karakteristik (fC), yang menunjukkan titik di mana polarisasi seluler setengah selesai, bergeser berdasarkan ukuran sel dan polarisabilitas. Ini memberikan penanda tambahan untuk perubahan fisiologis, terutama selama fase kematian sel ketika morfologi mengalami transformasi yang signifikan [18]. Seperti yang dijelaskan oleh Analytical and Bioanalytical Chemistry:
"Pengaruh VCC dan diameter sel pada sinyal permitivitas tidak dapat dibedakan dengan satu pengukuran frekuensi." [18]
Perbandingan Metode Analitik untuk Pemantauan Sel Hidup
Perbandingan Metode Analitik untuk Pemantauan Sel Hidup dalam Bioreaktor
Bagian ini melihat lebih dekat pada metode analitik utama yang digunakan untuk pemantauan sel hidup dalam bioreaktor daging budidaya, berdasarkan teknik-teknik canggih yang telah dibahas sebelumnya.
Memilih metode terbaik melibatkan keseimbangan antara akurasi, kecepatan, dan kepraktisan. Setiap teknik menawarkan kekuatan yang berbeda, baik itu melacak kepadatan sel yang hidup, memantau aktivitas metabolik, atau menjaga kemandulan dalam sistem sekali pakai.
Sensör berbasis kapasitansi saat ini adalah satu-satunya opsi online yang tersedia secara komersial yang disesuaikan untuk pemantauan viabilitas [7].Sensor ini mengukur volume sel yang layak dengan mendeteksi polarisasi sel dengan membran utuh dalam medan listrik bergantian. Sementara sistem frekuensi tunggal mungkin kesulitan dengan akurasi ketika ukuran sel bervariasi, pemindaian multi-frekuensi secara signifikan meningkatkan presisi, mencapai margin kesalahan 5,5%–11% [18].
Metode spektroskopi - seperti spektroskopi Raman, NIR, dan fluoresensi - menawarkan pandangan yang lebih komprehensif tentang aktivitas metabolik, melacak beberapa parameter di samping biomassa. Metode ini tidak invasif, menjadikannya ideal untuk bioreaktor sekali pakai di mana kemandulan sangat penting. Namun, metode ini memiliki tantangan: sistem spektroskopi memerlukan kalibrasi yang ekstensif dengan model kemometrik dan sering kali melibatkan biaya awal yang lebih tinggi dibandingkan dengan probe kapasitansi.
Spektroskopi FTIR sangat efektif dalam mendeteksi tanda-tanda awal apoptosis dan stres nutrisi melalui analisis getaran molekul. Namun, penyerapan air yang kuat membatasi kegunaannya untuk pemantauan in-line berkelanjutan di lingkungan berair [7]. Sebagai gantinya, FTIR bekerja paling baik sebagai metode at-line, terutama ketika dipasangkan dengan analisis multivariat untuk pelacakan metabolit secara real-time.
Tabel Perbandingan Metode Analitis
| Metode | Kemampuan Real-Time | Kompatibilitas Bioreaktor | Kebutuhan Kalibrasi | Keterbatasan Utama |
|---|---|---|---|---|
| Sensor Kapasitansi | Ya (In-line/On-line) | Tinggi (Stirred, Rocking, SUBs) | Rendah hingga Sedang | Peka terhadap gelembung gas dan perubahan ukuran/morfologi sel |
| Spektroskopi Raman | Ya (In-line) | Sedang (Membutuhkan port probe) | Tinggi (Kemometrik) | Biaya peralatan tinggi; interpretasi data yang kompleks |
| Spektroskopi NIR | Ya (In-line/At-line) | Tinggi | Tinggi (Multivariat) | Sensitivitas terhadap gangguan air dan perubahan media |
| Fluoresensi | Ya (In-line) | Tinggi | Sedang | Fluoresensi latar belakang dari media; photobleaching |
| FTIR | Ya (At-line) | Sedang | Tinggi | Penyerapan air yang kuat membatasi penggunaan in-line dalam media berair |
Untuk produksi daging budidaya, di mana presisi dan keandalan tidak dapat dinegosiasikan, mencocokkan metode analitis dengan persyaratan proses spesifik adalah kunci untuk mencapai kinerja bioreaktor yang optimal.Platform seperti
Kesimpulan dan Rekomendasi
Memilih metode analitis yang tepat melibatkan penyeimbangan persyaratan proses dengan faktor-faktor seperti skala, biaya, dan tuntutan regulasi. Pilihan Anda akan bergantung pada pertimbangan utama seperti apakah sel Anda melekat atau disesuaikan dengan suspensi, seberapa sering pemantauan diperlukan, dan seberapa banyak invasivitas yang dapat ditoleransi sambil memastikan kemandulan tetap terjaga [1]. Dengan permintaan sel yang substansial dalam produksi daging budidaya [1], presisi dalam pemantauan tidak bisa ditawar.
Faktor Kunci untuk Memilih Metode Analitis
Pemantauan waktu nyata harus menjadi prioritas utama.Sistem online memungkinkan pengumpulan data in situ tanpa mengeluarkan sampel, membuatnya lebih efisien dan kurang rentan terhadap kesalahan dibandingkan metode offline, yang memerlukan banyak tenaga kerja dan berisiko kontaminasi [3][1]. Untuk bioreaktor skala besar - hingga 2.000 liter atau lebih - teknik non-invasif seperti spektroskopi Raman atau NIR sangat berguna. Metode ini bebas reagen dan dapat melacak beberapa parameter, seperti glukosa, laktat, dan asam amino, secara bersamaan [1][3]. Kemampuan multivariat ini tidak hanya mengurangi biaya pemantauan tetapi juga menjaga lingkungan steril dan berkualitas makanan yang diperlukan untuk kepatuhan regulasi [19].
Sensitivitas dan rentang dinamis sama pentingnya saat menganalisis media biologis yang kompleks.Uji berbasis luminesensi umumnya menawarkan sensitivitas yang lebih tinggi daripada metode fluoresensi atau absorbansi [2]. Sementara itu, teknik spektroskopi lanjutan menghasilkan kumpulan data yang kompleks yang sering memerlukan alat pembelajaran mesin atau kemometrik untuk analisis yang tepat [3][1]. Untuk solusi yang lebih sederhana, sensor berbasis kapasitansi efektif untuk memantau viabilitas sel.
Skalabilitas dan kepatuhan regulasi sangat penting untuk produksi komersial. Sensor dalam pengaturan ini harus tahan terhadap sterilisasi suhu tinggi, meminimalkan pelepasan, dan beroperasi untuk jangka waktu yang lama tanpa perlu kalibrasi ulang. Sistem pelacakan berbasis gambar yang otomatis juga dapat menyediakan dokumentasi yang diberi cap waktu dan siap audit, yang penting untuk pengajuan regulasi ke badan seperti FDA dan EMA [4].Persyaratan ini menyoroti pentingnya mendapatkan peralatan yang tepat dari pemasok khusus.
Mempermudah Pengadaan Peralatan dengan Cellbase
Mengingat kompleksitas teknis dan regulasi, menemukan peralatan analitis yang tepat sangat penting. Platform laboratorium umum sering kali kurang memiliki keahlian yang disesuaikan untuk industri daging budidaya.
FAQ
Apa manfaat menggunakan sensor kapasitansi dalam bioreaktor untuk produksi daging budidaya?
Sensor kapasitansi menyediakan cara real-time, non-intrusif untuk mengukur biomassa sel yang hidup dalam bioreaktor. Mereka memberikan data yang tepat dan andal tanpa mengganggu proses, menjadikannya pilihan yang e
Sensor ini bekerja dengan mulus di seluruh sistem dari berbagai ukuran, mulai dari pengaturan skala kecil hingga bioreaktor industri sekali pakai yang besar. Fleksibilitas ini meningkatkan manajemen proses, meminimalkan ketergantungan pada pengambilan sampel offline, dan menyederhanakan alur kerja produksi.Dengan menawarkan wawasan mendetail tentang aktivitas sel, sensor kapasitansi memainkan peran kunci dalam menyempurnakan bioproses, terutama untuk produksi daging yang dibudidayakan.
Apa keuntungan dari spektroskopi Raman untuk memantau metabolit sel dalam bioreaktor?
Spektroskopi Raman memungkinkan pelacakan real-time dan non-invasif dari metabolit sel penting langsung di dalam bioreaktor. Pendekatan ini menghilangkan kebutuhan untuk menarik sampel, secara signifikan mengurangi risiko kontaminasi. Ini dapat secara bersamaan mengukur berbagai senyawa, seperti glukosa, laktat, amonium, dan titer produk, menjadikannya alat yang efisien untuk proses yang diperpanjang seperti perfusi.
Dibandingkan dengan metode lain, spektroskopi Raman sering memberikan presisi lebih tinggi untuk metabolit kunci seperti glukosa dan laktat. Ini bahkan dapat mengungguli teknik seperti near-infrared (NIR) dan fluoresensi 2D dalam kondisi tertentu.Tidak seperti metode off-line tradisional, seperti HPLC atau uji kolorimetri, spektroskopi Raman bekerja secara terus-menerus, mengurangi waktu dan penggunaan sumber daya sambil menjaga integritas kultur sel.
Dalam produksi daging budidaya, spektroskopi Raman menonjol karena kompatibilitasnya dengan bioreaktor kompak dan kemampuannya untuk memberikan pengukuran yang andal tanpa kalibrasi. Bagi mereka yang membutuhkan alat pemantauan berbasis Raman,
Apa tantangan menggunakan metode optik dalam bioreaktor dengan kepadatan sel tinggi?
Dalam lingkungan dengan kepadatan sel tinggi, metode optik menghadapi tantangan seperti peningkatan hamburan cahaya dan kekeruhan media, yang dapat mempengaruhi pengukuran.Menambah kompleksitas, penumpukan puing sel dapat melemahkan sinyal dan menyebabkan respons non-linear, membuat pembacaan akurat semakin sulit dicapai.
Masalah-masalah ini sangat bermasalah dalam bioreaktor, di mana kondisi terus berubah dan rumit. Untuk mengatasi keterbatasan ini dan menjaga pemantauan yang andal, teknik analitis yang lebih canggih mungkin diperlukan.
