Pasar B2B Daging Budidaya Pertama di Dunia: Baca Pengumuman

Cara Menerapkan Teknologi Analitik Proses (PAT)

How to Implement Process Analytical Technology (PAT)

David Bell |

Teknologi Analisis Proses (PAT) mengintegrasikan pemantauan kualitas secara real-time ke dalam proses manufaktur, meningkatkan konsistensi dan mengurangi limbah. Ini sangat berguna dalam produksi daging budidaya, di mana kontrol yang tepat terhadap faktor-faktor seperti pH, oksigen, dan nutrisi sangat penting. PAT menggabungkan sensor in-line, kemometrik, dan sistem otomatis untuk memastikan kualitas produk sambil memenuhi standar regulasi.

Langkah Kunci untuk Menerapkan PAT:

  • Identifikasi Parameter Proses Kritis (CPPs): Fokus pada faktor-faktor seperti suhu, oksigen terlarut, pH, dan glukosa.
  • Pilih Alat Pemantauan: Gunakan sensor in-line (e.g., spektroskopi Raman) untuk data real-time.
  • Integrasikan Sistem PAT: Hubungkan sensor ke bioreaktor untuk kontrol umpan balik otomatis.
  • Kembangkan Model Prediktif: Gunakan analisis data untuk mengoptimalkan proses.
  • Pastikan Kepatuhan: Ikuti pedoman GMP, ISO 17025, dan pedoman regulasi lainnya.

Platform seperti Cellbase mempermudah pengadaan peralatan untuk produksi daging budidaya, menawarkan alat yang disesuaikan dengan kebutuhan industri. Dengan mengadopsi PAT, Anda dapat meningkatkan efisiensi, mengurangi biaya, dan mempertahankan standar produk yang tinggi.

5-Step Process for Implementing PAT in Cultivated Meat Production

Proses 5 Langkah untuk Menerapkan PAT dalam Produksi Daging Budidaya

Diskusi Panel Ahli Bioproses I - Implementasi PAT

Mengidentifikasi Parameter Proses Kritis (CPPs)

Untuk memastikan keberhasilan dalam produksi daging budidaya, penting untuk mengidentifikasi Parameter Proses Kritis (CPPs) yang mempengaruhi kelangsungan hidup sel, hasil biomassa, dan kualitas produk. Salah mengelola ini dapat membahayakan seluruh proses produksi.

Parameter Kunci untuk Dipantau

Suhu adalah faktor kunci. Sel mamalia berkembang pada sekitar 37°C, sementara sel ikan dan serangga memerlukan lingkungan yang jauh lebih dingin untuk mempertahankan aktivitas metabolik optimal [2].

Oksigen Terlarut (DO) adalah elemen penting lainnya untuk metabolisme aerobik. Seiring dengan peningkatan skala produksi, memastikan transfer oksigen yang cukup menjadi lebih menantang [2]. Tanpa oksigen yang cukup, sel dapat beralih ke metabolisme anaerobik, yang menyebabkan penumpukan asam laktat, yang dapat menghambat pertumbuhan.

Tingkat pH adalah jendela ke dalam keadaan metabolik kultur. Setiap fluktuasi dapat mengganggu aktivitas enzim, merusak kesehatan sel, dan mempengaruhi karakteristik produk, seperti tekstur dan kapasitas menahan air [2][3].

Kadar Karbon Dioksida (CO₂) harus dikelola dengan hati-hati, terutama dalam operasi skala besar. Sel hewan sangat sensitif terhadap kadar CO₂ yang tinggi, sehingga pemantauan yang konstan sangat penting [2].

Glukosa dan Nutrisi adalah sumber energi utama bagi sel. Jika kadar glukosa turun terlalu rendah, sel dapat kelaparan, yang mengarah pada kematian atau diferensiasi dini [2]. Menjaga konsentrasi glukosa rendah (e.g., di bawah 0.5 g/L) dapat mencegah metabolisme yang tidak efisien dan mengurangi akumulasi laktat [4].

Kepadatan Sel Viabel (VCD) membantu melacak fase pertumbuhan kultur - lag, log, dan stasioner - memungkinkan penentuan waktu panen terbaik [2]. Untuk daging yang dibudidayakan, kepadatan sel yang tinggi sering dianggap di atas 1×10⁷ sel/mL [2].

Akumulasi Metabolit - seperti amonia dan asam laktat - dapat menghambat pertumbuhan dan mengurangi viabilitas sel. Memantau dan mengendalikan produk sampingan beracun ini sangat penting. Misalnya, satu metode mencapai pengurangan 20% dalam tingkat amonia beracun [2].

Stres Geser yang disebabkan oleh impeler atau gelembung gas menimbulkan tantangan unik. Tidak seperti sel mikroba, sel hewan tidak memiliki dinding sel pelindung, membuatnya lebih rentan terhadap kerusakan. Tingkat stres yang dapat ditoleransi bervariasi tergantung pada spesies dan harus disesuaikan untuk setiap garis sel [2].

Parameter-parameter ini memberikan dasar untuk mengoptimalkan produksi daging budidaya.

Parameter Khusus untuk Daging Budidaya

Sementara faktor-faktor di atas berlaku secara luas, produksi daging budidaya memperkenalkan tantangan unik yang memerlukan perhatian khusus.

Sensitivitas CO₂ sangat penting. Sel-sel hewan yang digunakan dalam produksi makanan lebih rentan terhadap penghambatan CO₂ dibandingkan dengan sel mikroba, menjadikannya parameter penting untuk dikelola [2].

Memperbesar Produksi membawa prioritas baru. Dalam biofarma, bioreaktor biasanya mencapai maksimum 20.000 L untuk produk bernilai tinggi. Namun, daging budidaya akan membutuhkan volume yang jauh lebih besar agar tetap ekonomis. Untuk memberikan perspektif, bioreaktor mikroba terbesar yang pernah dibangun memiliki kapasitas 1.500.000 L - skala yang mungkin suatu hari nanti perlu dicapai oleh produksi daging budidaya [2].

Manajemen Termal bervariasi menurut spesies. Sel non-mamalia memerlukan sistem pemanasan dan pendinginan yang sepenuhnya berbeda, membuat kontrol suhu sangat spesifik untuk setiap spesies [2]. Variabilitas ini menuntut sistem Teknologi Analitik Proses (PAT) yang fleksibel.

Akhirnya, mencari peralatan pemantauan yang tepat untuk parameter ini bisa menjadi rumit. Platform seperti Cellbase memberikan akses ke pemasok sensor, probe, dan alat analisis yang telah diverifikasi dan disesuaikan untuk produksi daging budidaya.

Menguasai CPP ini adalah langkah yang diperlukan sebelum menerapkan sistem kontrol waktu nyata melalui alat PAT.

Memilih dan Mengintegrasikan Alat PAT

Setelah Anda menentukan parameter proses kritis, langkah selanjutnya adalah memilih sensor yang sesuai dengan kebutuhan Anda - terutama dalam hal di mana pengukuran dilakukan dan seberapa cepat mereka merespons. Pemantauan in-line menonjol di sini. Karena sensor tetap berada dalam aliran proses, mereka memberikan wawasan waktu nyata yang paling cepat dan dinamis dibandingkan dengan metode at-line atau off-line [6]. Untuk parameter seperti pH atau oksigen terlarut, yang memerlukan umpan balik segera, sensor in-line menghilangkan penundaan yang disebabkan oleh pengambilan sampel.

Memilih Sensor dan Teknologi

Salah satu alat unggulan di bidang ini adalah Raman spectroscopy, pilihan utama untuk produksi daging budidaya. Kemampuannya untuk memberikan "sidik jari molekuler" membuatnya sangat efektif untuk mengidentifikasi molekul organik seperti glukosa dan laktat, sementara tidak terpengaruh oleh air [6][7]. Sebuah studi oleh Merck/Sigma-Aldrich pada Januari 2026 menyoroti efektivitas dari ProCellics™ Raman Analyser dan Bio4C® PAT Raman Software. Sistem ini memantau kultur sel CHO dalam bioreaktor berjaket air 3L, mengambil pengukuran setiap 30 menit. Secara khusus, sistem ini melacak lima parameter secara bersamaan dan secara akurat membedakan antara kepadatan sel total dan sel yang hidup selama peristiwa pengenceran sel pada hari keenam, dengan margin kesalahan di bawah 10% [11].

"Raman telah menjadi pilihan utama PAT untuk memantau dan mengendalikan proses bioproses hulu karena memfasilitasi kontrol proses lanjutan dan memungkinkan kualitas proses yang konsisten." - Karen A Esmonde-White, Endress+Hauser [8]

Spektroskopi Raman tidak hanya tepat; ia memprediksi tingkat metabolit kunci dengan kesalahan di bawah 10% [7][11]. Namun, Raman saja tidak cukup. Anda juga memerlukan sensor bioreaktor standar untuk pH, oksigen terlarut, CO₂, suhu, tekanan, dan kapasitansi [10][6]. Untuk merampingkan operasi dan mengurangi risiko kontaminasi - terutama karena tingkat kegagalan batch dalam produksi daging budidaya berkisar sekitar 11,2%, meningkat menjadi 19,5% dalam pengaturan skala yang lebih besar - sistem pengambilan sampel otomatis sangat diperlukan [5].

Ketika memilih sensor, pastikan mereka kompatibel dengan Analisis Data Multivariat (MVDA) dan Desain Eksperimen (DOE) perangkat lunak [1]. Kompatibilitas ini memastikan alat dapat ditingkatkan dari bioreaktor R&D kecil hingga produksi komersial skala penuh [1].

Mengintegrasikan Alat PAT ke dalam Sistem Bioreaktor

Sistem bioreaktor modern menyederhanakan integrasi alat PAT. Pengukuran in-line yang tidak merusak dimungkinkan dengan menggunakan probe serat optik, yang dipasang melalui adaptor kabel gland standar PG13.5. Probe ini terhubung dengan mulus ke sistem bioreaktor melalui protokol OPC UA [8][9][11][1].

Pada sisi data, platform seperti Bio4C® PAT Raman Software atau BioPAT® MFCS memproses data sensor menjadi wawasan yang dapat ditindaklanjuti untuk kontrol waktu nyata [10][11]. Sistem ini menggunakan alat canggih seperti Analisis Komponen Utama (PCA) dan Partial Least Squares (PLS) untuk mengubah data spektral yang kompleks menjadi parameter proses yang bermakna [9].

"Penerapan teknologi Raman... memberdayakan pemahaman dan kontrol proses yang komprehensif dalam pembuatan biofarmasi, memungkinkan pengguna untuk membuat keputusan yang tepat dengan percaya diri." - Merck/Sigma-Aldrich [11]

Ketika membangun model Raman, teknik seperti analyte spiking - di mana konsentrasi yang diketahui dari analit ditambahkan - membantu memecah korelasi antara senyawa, memastikan model tidak bergantung pada tren tidak langsung [1]. Menggabungkan berbagai kondisi proses menggunakan DOE memastikan model cukup kuat untuk menangani variasi skala komersial [1].

Dengan tantangan integrasi yang telah diatasi, tugas berikutnya adalah mendapatkan peralatan PAT yang tepat.

Mendapatkan Peralatan PAT untuk Daging Budidaya

Menemukan alat yang tepat untuk pemantauan waktu nyata dalam produksi daging budidaya bisa jadi rumit. Untungnya, platform seperti Cellbase menyederhanakan proses tersebut.Pasar B2B khusus ini berfokus secara eksklusif pada industri daging budidaya, menghubungkan pembeli dengan pemasok terverifikasi dari sensor, probe, dan alat analisis yang disesuaikan untuk bidang ini. Setiap daftar mencakup tag penggunaan khusus - seperti kompatibel dengan scaffold, bebas serum, atau sesuai GMP - memudahkan untuk mengidentifikasi peralatan yang sesuai [5].

Mengingat bahwa media pertumbuhan sering kali menyumbang lebih dari 50% biaya produksi [5], mendapatkan peralatan pemantauan yang efektif untuk mengoptimalkan penggunaan nutrisi tidak hanya praktis tetapi juga cerdas secara ekonomi. Cellbase juga menawarkan pengiriman global dan opsi rantai dingin, memastikan sensor yang sensitif terhadap suhu tiba dalam kondisi sempurna [5]. Untuk perusahaan yang beralih dari R&D ke produksi komersial, akses yang efisien ke peralatan yang kompatibel ini mengurangi risiko dan mempercepat waktu pengadaan.

Membangun Model Prediktif untuk Optimasi Proses

Setelah Anda menerapkan alat PAT, langkah berikutnya adalah menggunakan model prediktif untuk memperkirakan variabel yang sulit diukur secara langsung, seperti viabilitas sel dan tingkat metabolit [12]. Dengan menganalisis data spektral, Anda dapat mencapai kontrol proses yang lebih cepat dan cerdas. Tantangannya terletak pada mengubah data ini menjadi model prediktif yang andal.

Mengembangkan Model Kemometrik

Partial Least Squares Regression (PLSR) adalah titik awal yang baik untuk menangani sinyal yang tumpang tindih dan berisik yang sering ditemui dalam produksi daging budidaya [7][13]. Untuk memperbaiki spektrum Raman, yang dapat mencakup 1.000–3.000 variabel per pengukuran [7], lakukan pra-pemrosesan data menggunakan perhitungan turunan.Ini membantu mengurangi kebisingan sambil mempertahankan puncak kritis. Namun, berhati-hatilah agar tidak terlalu menghaluskan data, karena ini dapat menghapus sinyal yang sangat diandalkan oleh model Anda.

Pemilihan variabel sama pentingnya. Analisis Komponen Utama (PCA) dapat membantu mengidentifikasi wilayah spektral mana yang paling kuat terkait dengan parameter target Anda. Misalnya, sebuah studi tahun 2018 mengungkapkan bahwa komponen utama kedelapan (PC8) sangat berkorelasi dengan konsentrasi glukosa. Para peneliti menggunakan wawasan ini untuk menyempurnakan model PLSR mereka [7]. Pendekatan terfokus ini mengurangi risiko overfitting dan memastikan model berfokus pada data yang bermakna.

Untuk produksi daging budidaya, menggabungkan model berbasis data dengan model mekanistik, seperti Analisis Keseimbangan Fluks (FBA), bisa sangat efektif. Pada tahun 2023, Oxford Biomedica menggunakan sistem PAT berbasis refraktometri (sistem Ranger) untuk memantau kultur sel HEK293T.Dengan mengintegrasikan data real-time dengan analisis fluks metabolik, mereka menemukan bagaimana pH secara langsung mempengaruhi tingkat oksigen intraseluler dan aktivitas metabolik. Strategi hibrida ini menghasilkan pengembangan rencana operasi pH yang meningkatkan aktivitas metabolik sebesar 1,8 kali dibandingkan dengan proses yang tidak dioptimalkan [12][14].

Setelah model Anda dibangun, langkah berikutnya adalah memastikan model tersebut berfungsi dengan akurat dan andal di bawah kondisi operasi dunia nyata.

Memvalidasi Model untuk Penggunaan Produksi

Ujian sebenarnya dari sebuah model terletak pada validasinya. Mulailah dengan mengevaluasinya terhadap dataset independen - data yang bukan bagian dari fase pelatihan. Gunakan metrik seperti Root Mean Square Error of Prediction (RMSEP) untuk mengukur akurasinya. Untuk pemantauan glukosa dalam proses daging yang dibudidayakan, kesalahan prediksi berkisar antara 2,39 mM hingga 6.28 mM biasanya dapat diterima untuk kontrol otomatis waktu nyata [7].

Skalabilitas adalah faktor kunci lainnya. Model Anda perlu memberikan hasil yang konsisten baik diterapkan dalam bioreaktor R&D kecil atau sistem komersial besar. Sebuah studi tahun 2018 menunjukkan bahwa model PLSR mempertahankan akurasi prediksinya ketika diperbesar dari sistem 10 L ke 100 L [7].

Akhirnya, uji model dalam kondisi dinamis dengan menggunakan "parameter probing." Ini melibatkan penyesuaian variabel seperti pH atau oksigen terlarut untuk memeriksa apakah model melacak perubahan dengan akurat [14]. Oxford Biomedica menggunakan metode ini untuk memvalidasi sistem kontrol pH otonom [12]. Setelah ini, lakukan tes loop tertutup untuk mengonfirmasi bahwa sistem PAT dapat mempertahankan parameter dalam rentang yang diinginkan [14].

Menerapkan Pengendalian Proses Waktu Nyata

Pengendalian proses waktu nyata membawa model prediktif selangkah lebih maju dengan menggunakan data kontinu untuk mempertahankan kinerja optimal. Dengan mengubah data sensor langsung menjadi penyesuaian otomatis, sistem ini memastikan bahwa kondisi kunci seperti tingkat nutrisi, pH, dan oksigen terlarut diatur secara konsisten - tanpa memerlukan intervensi manual. Ini tidak hanya mengurangi biaya tenaga kerja dan kesalahan manusia tetapi juga menjamin kualitas produk yang lebih konsisten. Untuk produksi daging budidaya, otomatisasi semacam ini adalah terobosan dalam mencapai optimasi proses waktu nyata.

Untuk membuat ini bekerja, sangat penting untuk mengukur langsung parameter proses kritis (CPP) dan memasukkan sinyal tersebut ke dalam sistem kontrol Anda.Dan Kopec, seorang ahli PAT di Sartorius Stedim Biotech, menyoroti pentingnya pendekatan ini:

Cara terbaik untuk mengontrol parameter proses kritis (CPP) adalah dengan mengukur parameter spesifik tersebut, mengintegrasikan sinyal langsung ke dalam sistem kontrol Anda, dan menerapkan algoritma umpan balik cerdas untuk loop kontrol otomatis. [4]

Loop umpan balik ini membandingkan pembacaan sensor waktu nyata dengan setpoint yang telah ditentukan. Menggunakan algoritma PID, mereka secara otomatis menyesuaikan parameter kritis seperti pemberian nutrisi, pH, dan oksigen terlarut untuk menjaga semuanya berjalan lancar.

Misalnya, dalam produksi daging budidaya, sensor in situ memberikan pengukuran yang hampir instan. Sensor kapasitansi, misalnya, dapat melacak volume sel yang layak dengan memperlakukan sel sebagai mikrokapasitor dalam medan frekuensi radio.Data ini kemudian dapat memicu kontrol pendarahan sel otomatis dalam proses perfusi kontinu, membantu menjaga kepadatan sel yang stabil.[4]

Mengatur Sistem Kontrol Umpan Balik

Dalam produksi daging budidaya, parameter seperti glukosa, pH, dan oksigen terlarut secara langsung mempengaruhi pertumbuhan sel dan efisiensi metabolik. Menjaga kadar glukosa rendah (sekitar 0,1–0,5 g/L) sangat penting untuk mencegah penumpukan laktat.[4] Untuk mengatasi hal ini, Sartorius Stedim Biotech mengembangkan sistem BioPAT Trace. Teknologi ini menggunakan biosensor enzimatik dan probe dialisis dengan membran 10 kDa untuk memberikan pengukuran glukosa sesering satu kali per menit - tanpa kehilangan volume. Ini memastikan kepadatan sel yang tinggi dalam bioreaktor perfusi.[4]

Otomatisasi kontrol pH juga dapat menghasilkan peningkatan yang signifikan.Dalam satu studi, peneliti di Oxford Biomedica dan WattBE Innovations menggunakan sistem Ranger Refractive Index (RI) PAT untuk memantau kultur sel HEK293T. Dengan mengembangkan 'Indeks Laju Metabolik' (MRI) dan menyesuaikan setpoint pH, mereka mencapai peningkatan aktivitas metabolik sebesar 1,8 kali lipat. Teknik ini, yang sering disebut sebagai "parameter probing", melibatkan penyesuaian variabel untuk mengamati respons sistem dan menyempurnakan kondisi operasional.[12]

Untuk meningkatkan keandalan lebih lanjut, sensor virtual dapat bertindak sebagai cadangan untuk sensor perangkat keras. Misalnya, sensor virtual berdasarkan pembacaan kapasitansi dapat memeriksa silang data glukosa dari probe Raman. Redundansi ini membantu mendeteksi pergeseran atau kegagalan sensor sebelum mengganggu proses - perlindungan yang sangat berguna saat menangani variabilitas proses yang tinggi.

Contoh Otomasi Waktu Nyata dalam Daging Budidaya

Strategi kontrol waktu nyata telah memberikan hasil yang mengesankan dalam berbagai aplikasi. Misalnya, Sartorius Stedim Biotech berkolaborasi dengan Pusat Penelitian Obat GSK untuk menggunakan platform BioPAT untuk pemberian makan loop tertutup otomatis dalam kultur sel CHO. Ini menghilangkan pengambilan sampel manual dan memastikan pasokan nutrisi yang stabil.[4]

Dalam contoh lain, Oxford Biomedica mengintegrasikan sistem Ranger RI dengan analisis fluks metabolik untuk menciptakan strategi kontrol pH otonom. Sistem ini beradaptasi dengan keadaan metabolik sel dan mendeteksi kontaminasi mikroba hingga 200 jam lebih awal daripada metode tradisional, menunjukkan potensi pemantauan waktu nyata untuk mencegah kegagalan batch yang mahal.[12]

Platform seperti Cellbase juga menyederhanakan proses pengadaan peralatan PAT, membuatnya lebih mudah untuk menerapkan sistem canggih ini.

Seperti yang disimpulkan dengan tepat oleh Kopec:

Otomatisasi dan pemantauan waktu nyata harus meningkatkan proses dengan peningkatan kualitas dan hasil serta pengurangan biaya tenaga kerja, risiko, dan limbah. [4]

Untuk memulai, fokuslah pada parameter yang paling kritis - biasanya glukosa, pH, dan oksigen terlarut - dan secara bertahap perluas otomatisasi saat Anda mendapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang proses Anda. Pendekatan langkah demi langkah ini penting untuk mengoptimalkan produksi daging budidaya melalui kontrol waktu nyata.

Kesimpulan: Langkah-langkah untuk Implementasi PAT

Membawa Teknologi Analitik Proses (PAT) ke dalam produksi daging budidaya memerlukan pendekatan yang jelas dan metodis.Mulailah dengan mengidentifikasi Parameter Proses Kritis (CPPs) Anda - ini bisa mencakup tingkat glukosa, pH, dan oksigen terlarut, yang semuanya memiliki pengaruh langsung pada kualitas produk. Setelah ini ditentukan, pilih alat PAT seperti spektroskopi Raman atau sensor kapasitansi untuk memungkinkan pemantauan waktu nyata.

Langkah berikutnya adalah mengintegrasikan sensor-sensor ini ke dalam sistem bioreaktor Anda dan membuat model prediktif untuk memahami data yang dikumpulkan. Prioritaskan pemantauan in-line kapan pun memungkinkan, karena ini menghilangkan penundaan dan mengurangi risiko kontaminasi selama proses.

Sistem umpan balik otomatis memainkan peran penting di sini, mengubah data mentah menjadi penyesuaian langsung yang dapat ditindaklanjuti. Seperti yang dikatakan dengan tepat oleh Sigma-Aldrich:

Tujuan utama PAT adalah membangun kualitas ke dalam produk daripada mengevaluasi kualitas di akhir proses.[6]

Pendekatan proaktif ini tidak hanya mengurangi biaya tenaga kerja tetapi juga memastikan kualitas produk yang konsisten sambil mengurangi limbah.

Setelah sistem umpan balik otomatis beroperasi, fokus berikutnya harus pada pengadaan peralatan PAT yang tepat. Peralatan yang andal sangat penting untuk keberhasilan, dan platform seperti Cellbase mengkhususkan diri dalam menyediakan sensor dan alat pemantauan yang telah diverifikasi dan disesuaikan untuk produksi daging budidaya. Mereka juga menawarkan dukungan teknis untuk kalibrasi dan integrasi sistem yang mulus [5]. Ini memastikan bahwa peralatan tersebut selaras sempurna dengan tuntutan unik produksi daging budidaya.

Seiring pemahaman Anda tentang proses semakin dalam, secara bertahap perluas otomatisasi untuk mencapai produksi yang dapat diskalakan dan konsisten sambil memenuhi standar regulasi.Dengan mengikuti langkah-langkah ini, implementasi PAT dapat menjadi tulang punggung dari proses produksi daging budidaya yang lebih efisien dan andal.

FAQ

Apa manfaat menggunakan Teknologi Analisis Proses (PAT) dalam produksi daging budidaya?

Teknologi Analisis Proses (PAT) memainkan peran penting dalam meningkatkan kontrol proses dan konsistensi produk dalam produksi daging budidaya. Dengan pemantauan waktu nyata faktor-faktor penting seperti suhu, tingkat pH, dan oksigen terlarut, PAT memastikan kondisi pertumbuhan sel yang optimal sambil meminimalkan kemungkinan masalah proses yang tidak terduga. Hasilnya? Hasil yang lebih tinggi, kualitas yang konsisten, dan biaya produksi yang lebih rendah.

Keuntungan lain dari PAT adalah bagaimana mendukung kerangka kerja Quality-by-Design (QbD).Dengan menghubungkan data analitik secara langsung ke karakteristik kualitas spesifik produk, ini mengurangi ketergantungan pada metode pengujian akhir tradisional. Pendekatan ini tidak hanya mempercepat proses validasi tetapi juga memungkinkan keputusan berbasis data yang meningkatkan reproduktibilitas dan memungkinkan strategi kontrol prediktif.

Bagi perusahaan di bidang daging budidaya, platform seperti Cellbase memudahkan untuk mendapatkan alat yang kompatibel dengan PAT, termasuk sensor dan bioreaktor. Sumber daya ini menyederhanakan pengadaan, membuatnya lebih mudah untuk meningkatkan produksi sambil mempertahankan efisiensi.

Bagaimana spektroskopi Raman meningkatkan pemantauan real-time dalam sistem PAT untuk produksi daging budidaya?

Spektroskopi Raman memainkan peran penting dalam pemantauan real-time dalam sistem PAT (Teknologi Analitik Proses) dengan memberikan pengukuran inline yang cepat, non-invasif, dari parameter proses utama.Ini membantu menjaga kontrol proses yang lebih ketat dan memastikan kualitas produk yang konsisten sepanjang waktu.

Salah satu fitur unggulannya adalah kemampuan untuk mendeteksi beberapa molekul secara bersamaan. Misalnya, dapat memantau kadar glukosa, laktat, dan amonium sambil juga menilai viabilitas sel dan karakteristik produk - semuanya dalam satu pengukuran. Probe Raman modern dirancang untuk dipasang langsung ke aliran bioreaktor, memungkinkan pengumpulan data secara terus-menerus tanpa perlu mengambil sampel.

Keuntungan lainnya adalah dukungannya untuk kontrol umpan balik otomatis. Dengan menyediakan data waktu nyata, spektroskopi Raman memungkinkan penyesuaian yang tepat pada pemberian nutrisi, memastikan kondisi produksi optimal tetap terjaga. Fleksibilitasnya dalam menskalakan dan mentransfer model di berbagai ukuran reaktor semakin meningkatkan kegunaannya dalam produksi daging budidaya, meningkatkan efisiensi dan meminimalkan risiko kesalahan.

Apa tantangan utama dalam meningkatkan Teknologi Analisis Proses (PAT) untuk produksi daging budidaya?

Meningkatkan PAT (Teknologi Analisis Proses) untuk produksi daging budidaya skala besar memiliki tantangan tersendiri, yang memerlukan perencanaan dan pelaksanaan yang cermat. Masalah utama terletak pada mengelola dan mengintegrasikan volume data yang sangat besar yang dihasilkan oleh instrumen PAT. Seiring dengan peningkatan skala produksi, menjaga akurasi data sambil memastikan integrasi yang lancar ke dalam sistem kontrol menjadi tugas yang lebih rumit.

Hambatan signifikan lainnya adalah kinerja sensor dalam bioreaktor skala industri. Sensor yang bekerja dengan baik dalam pengaturan yang lebih kecil sering menghadapi tantangan dalam sistem yang lebih besar, di mana faktor-faktor seperti gaya geser dan variasi suhu dapat mengkompromikan akurasi pengukuran waktu nyata.

Ada juga masalah pengadaan peralatan khusus yang disesuaikan dengan tuntutan unik produksi daging budidaya. Platform seperti Cellbase membantu mengatasi ini dengan menawarkan pasar kurasi untuk sensor dan penganalisis food-grade, mengurangi kendala rantai pasokan dan menyederhanakan pengadaan peralatan.

Mengatasi tantangan ini lebih awal - dengan memilih sensor yang andal, membangun sistem data yang dapat diskalakan, dan merencanakan pengadaan secara strategis - dapat membantu bisnis menavigasi peralihan ke produksi skala komersial dengan lebih efisien.

Posting Blog Terkait

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"