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생물 반응기에서 살아있는 세포 모니터링을 위한 분석 방법

Analytical Methods for Live-Cell Monitoring in Bioreactors

David Bell |

바이오리액터에서 살아있는 세포를 모니터링하는 것은 배양육 생산에 중요합니다. 확장을 위해서는 세포의 건강과 성장을 실시간으로 추적할 수 있는 정밀한 도구가 필요합니다. 이 기사는 용량 센서, 라만 분광법, 형광법을 포함한 주요 방법을 검토하며, 산업적 응용을 위한 이들의 강점과 한계를 강조합니다.

주요 통찰:

  • 용량 센서: 생존 가능한 세포 밀도를 지속적으로 측정합니다. 부착 세포에 효과적이지만 세포 크기 변화에 민감합니다.
  • 라만 분광법: 포도당과 젖산 같은 대사산물을 추적합니다. 수성 환경에 이상적이지만 복잡한 보정이 필요합니다.
  • 형광법: NADH/NADPH 신호를 통해 대사 활동을 모니터링합니다. 빠르지만 배지 배경 신호에 영향을 받습니다.

과제:

  • 트리판 블루와 같은 전통적인 테스트는 파괴적이고 느립니다.
  • 높은 세포 밀도와 복잡한 배지는 광학적 방법에 방해가 됩니다.
  • 센서 오염과 보정 필요성은 효율성을 제한합니다.

올바른 방법을 선택하는 것은 공정 요구 사항, 바이오리액터 규모 및 무균 요구 사항에 따라 다릅니다. 대규모 운영의 경우 여러 기술을 결합하는 것이 종종 최상의 결과를 제공합니다.

생존 가능한 세포 밀도를 위한 정전용량 기반 센서

유전 분광법의 작동 원리

정전용량 센서, 즉 라디오 주파수 임피던스 센서는 살아있는 세포를 작은 구형 커패시터로 취급합니다. 세포 현탁액에 전기장이 가해지면 배양 배지와 세포 세포질 내의 이온이 움직이기 시작합니다. 결국 비전도성의 세포막에 도달하여 분극 - 막을 가로지르는 전하의 분리를 일으킵니다 [5][6].

여기 핵심이 있습니다: 온전한 막을 가진 세포만이 분극할 수 있습니다. 온전한 막이 없는 죽은 세포는 이온을 가둘 수 없으므로, 용량 신호에 기여하지 않습니다 [5][7]. Aber Instruments Ltd.의 영업 및 마케팅 이사인 John Carvell은 이를 잘 설명합니다:

"라디오 주파수(RF) 임피던스...는 일반적으로 포유류 세포 배양에서 살아있는 세포 농도를 모니터링하는 가장 견고하고 신뢰할 수 있는 방법으로 간주됩니다." [5]

유전 분광법은 다양한 주파수에 걸쳐 세포 현탁액의 유전적 특성(또는 유전율)을 측정하여 이를 기반으로 합니다. 이 과정은 전기장 주파수가 증가함에 따라 세포의 분극 능력이 감소하는 것을 보여주는 β-분산 곡선을 생성합니다 [6].단일 주파수 판독값은 종종 세포의 수보다는 살아있는 세포가 차지하는 총 부피인 생존 가능한 생체 부피를 반영합니다. 큰 세포는 작은 세포보다 신호에 더 많이 기여합니다 [5][6].

이러한 원칙은 용량 센서 기술의 근간을 이루며, 생물 반응기 시스템에서 귀중한 도구가 됩니다.

배양육 생물 반응기에서의 용량 센서 사용

용량 센서는 일회용 및 다회용 생물 반응기 시스템 모두와 호환됩니다. 일회용 설정의 경우, 일회용 센서 디스크를 유연한 필름 백에 용접하거나 사전 장착된 튜브 포트를 통해 삽입할 수 있습니다 [5][9]. 스테인리스 스틸 시스템에서는 재사용 가능한 12mm 프로브가 멸균 포트를 통해 연결됩니다 [9].

실용적인 예는 아헨 대학교에서 나왔으며, 연구자들은 BioPAT ViaMass 시스템을 20리터의 흔들림 방식 일회용 바이오리액터에서 CHO DG44 세포를 모니터링하는 데 사용했습니다. 그들은 전기 용량 판독값과 총 세포 부피 사이에 강한 상관관계(회귀 계수 0.95)를 달성했습니다 [5]. 마찬가지로, 네덜란드의 Xpand Biotechnology는 Scinus 세포 확장 시스템에서 Aber 바이오매스 센서를 사용하여 60 g/L 밀도로 마이크로캐리어에서 성장한 중간엽 줄기 세포(MSC)를 추적했습니다. 센서는 150 mL에서 1리터까지의 부피에 걸쳐 성장 프로파일을 효과적으로 추적했으며, 결과는 오프라인 참조 측정과 밀접하게 일치했습니다 [5].

배양육 생산을 위해, 전기 용량 센서는 마이크로캐리어에 부착된 세포와 함께 작업할 때 빛을 발합니다.광학 방법과 달리, 고체 운반체에서 어려움을 겪을 수 있는 용량 센서는 이러한 구조를 관통할 수 있습니다. 이 기능은 배양육 제조의 초석인 부착 의존 세포를 모니터링하는 데 특히 유용합니다 [8].

용량 센서의 강점과 약점

용량 센서는 오염 위험이나 수동 샘플링과 관련된 지연 없이 연속적이고 실시간 데이터를 제공합니다. 현재 산업 생물 공정에서 세포 생존력을 평가하기 위한 상업적으로 이용 가능한 유일한 온라인 도구입니다 [7]. 트리판 블루 분석과 같은 전통적인 오프라인 방법은 약 10%의 상대 오류를 가지지만, 용량 주파수 스캐닝은 이 오류를 5.5%에서 11% 사이로 줄일 수 있습니다 [6].

그렇다고 해도, 이러한 센서에는 한계가 있습니다.단일 주파수 측정은 세포 수의 증가와 세포 크기의 증가를 구별할 수 없습니다. 예를 들어, 세포가 실행 중에 직경이 크게 증가하면 - 스트레스나 사멸 단계로 인해 - 다중 주파수 스캐닝을 사용하지 않으면 신호가 실제 세포 수를 잘못 나타낼 수 있습니다 [6]. 또한, 공급물 추가나 희석과 같은 현탁 매질의 변화는 실제 생체량 변화를 반영하지 않는 일시적인 "하락"을 데이터에 초래할 수 있습니다 [5]. 흔들림 운동 바이오리액터에서는 센서가 순간적으로 기체 헤드스페이스를 만날 수 있어 신호 간섭을 피하기 위해 고급 필터 알고리즘이 필요합니다 [5].

이러한 요소들은 배양육 생산을 위한 살아있는 세포 모니터링을 미세 조정할 때 매우 중요합니다.

생세포 분석을 위한 분광법 방법

라만 및 NIR 분광법

라만 분광법은 785 nm 레이저로부터의 비탄성 광산란을 사용하여 분자 지문을 생성하며, 포도당, 젖산, 글루타민, 암모늄과 같은 대사산물을 동시에 측정할 수 있습니다. 반면, NIR 분광법(800–2,500 nm)은 오버톤 및 결합 밴드로부터의 광학 흡수를 감지합니다 [10][12][13][14]. 라만의 물에 대한 최소한의 민감성은 세포 배양과 같은 수성 환경에 이상적이며, 반면 NIR의 높은 물 민감성은 강한 O–H 스트레치 신호로 인해 중요한 생화학적 데이터를 가릴 수 있습니다 [10][12][14].

2017년 3월, Lonza Biologics는 15 mL 미니어처 바이오리액터(ambr™ 시스템)에서 NIR, 라만, 2D-형광을 비교했습니다. 그들은 라만이 젖산과 포도당 측정에 가장 신뢰할 수 있으며, NIR은 글루타민과 암모늄 이온 수준 예측에 더 우수하다는 것을 발견했습니다 [10][11].

2022년 4월, Sartorius Stedim Biotech의 연구원들은 CHO 세포 퍼퓨전 공정의 세포 없는 수확 스트림에 인라인 라만 플로우 셀을 통합했습니다. HyperFluxPRO 라만 분광기와 785 nm 레이저를 사용하여 자동화된 포도당 피드백 제어를 달성했으며, 며칠 동안 ±0.4 g/L의 변동성을 가지고 4 g/L 및 1.5 g/L의 농도를 유지했습니다 [13]. J.Lemke는 Sartorius Stedim Biotech에서 다음과 같이 언급했습니다:

"결과는 생물 반응기와 규모에 독립적인 측정 방법을 사용한 퍼퓨전 공정의 고급 프로세스 모니터링 및 제어를 위한 라만 분광법의 높은 잠재력을 보여줍니다." [13]

2011년 5월, Bristol-Myers Squibb는 500리터 생물 반응기에서 글루타민, 글루탐산, 포도당, 젖산, 암모늄, 생존 세포 밀도(VCD), 총 세포 밀도(TCD)를 포함한 여러 매개변수를 모니터링하기 위해 인라인 라만 프로브를 사용했습니다. 스펙트럼은 Kaiser Optical Systems RamanRXN3 기기를 사용하여 2시간마다 수집되었으며, 대규모 제조에서 공급 추가 중 영양소 증가 및 대사물 감소를 추적하는 라만의 능력을 보여줍니다 [14].

라만 및 NIR 분광법이 상세한 화학적 통찰력을 제공하는 반면, 형광 및 UV-Vis 방법은 세포 대사와 생물량에 대한 보완적인 관점을 제공합니다.

형광 및 UV-Vis 분광법

UV-Vis 분광법은 총 생물량을 추정하기 위해 빛의 흡수 또는 산란을 측정합니다 [16]. 이 간단하고 널리 사용되는 방법은 그러나 생존 세포와 죽은 세포를 구별하는 데 어려움을 겪으며, 높은 세포 밀도에서는 정확도가 떨어집니다 [16].

UV-Vis보다 민감한 형광측정법은 NADH 및 NADPH와 같은 대사 활동의 지표인 특정 세포 내 마커에 중점을 둡니다. 현장 형광측정법은 366 nm 자외선을 사용하여 NADH/NADPH를 자극하고, 이는 약 460 nm에서 형광을 발산합니다 [16].

비르 프라모드 페르베즈는 설명합니다:

"세포 집단의 생화학적 또는 대사 상태에 대한 정보를 제공하는 유일한 지속적인 모니터링 전략은 현장 형광 측정입니다." [16]

배양육 생산에서 실시간 데이터가 필수적인 경우, 형광은 대사 변화에 대한 빠른 피드백을 제공하며, UV-Vis는 바이오매스를 추정하는 경제적인 방법을 제공합니다. 형광은 NADH 수준을 모니터링하여 대사 변화를 추적하고 기질 고갈을 실시간으로 감지할 수 있습니다. 예를 들어, 한 연구에서 2D-형광은 미니어처 바이오리액터 설정에서 라만 및 NIR을 능가하여 RMSECV 0.031 g/L로 암모늄 농도를 측정했습니다 [11]. 또한, 자동화된 마이크로플루이딕 플랫폼은 형광 검출과 프로피디움 아이오다이드를 사용하여 총 세포 농도를 측정하는 밝은 필드 현미경과 결합하여 단 10분 만에 세포 생존율을 결정할 수 있습니다.3 minutes [15].

다양한 분광법 비교

이 기술들을 비교할 때, 각각은 생물반응기 모니터링에 있어 독특한 강점을 가지고 있습니다. 라만 분광법은 분자 지문 인식과 물로 인한 간섭이 적어 포도당, 젖산, 항체 농도를 예측하는 데 뛰어납니다 [10][11]. NIR은 물에 대한 민감성에도 불구하고 글루타민과 암모늄 모니터링에 더 효과적입니다 [10][12]. 형광 분광법은 대사 활동과 생존율에 대한 상세한 통찰력을 제공하며, UV-Vis는 총 생체량을 추정하는 데 있어 간단하고 비용 효율적인 선택으로 남아 있습니다 [16].

다변량 분석은 복잡한 스펙트럼의 해석을 향상시켜 여러 분석 물질을 동시에 모니터링할 수 있게 합니다 [10][13][14]. 배양육 생산을 위해서는 모니터링할 대사물질, 바이오리액터의 규모, 일회용 또는 다회용 시스템 사용 여부에 따라 적절한 분광법을 선택해야 합니다. 이러한 기술들은 집합적으로 정밀한 세포 모니터링을 가능하게 하며, 수용성 환경과의 호환성과 다중 분석 물질 기능을 갖춘 라만 분광법은 대규모 운영에 특히 매력적입니다 [13][14].

포유류 세포 배양 - 라만을 통한 모니터링 및 상류 생물공정 제어 수단&

세포 생리학 및 생존율을 위한 고급 방법

분광학 외에도 최첨단 기술은 세포 생리학 및 생존율에 대한 더 깊은 통찰력을 제공합니다.

세포 생존율 및 세포자멸사 모니터링을 위한 FTIR

FTIR 분광법은 단백질, 지질 및 탄수화물의 분자 진동을 사용하여 영양 스트레스초기 세포자멸사를 감지하며, 이는 배양육 바이오리액터에서 세포 건강이 저하되는 중요한 지표입니다.

한 가지 접근법인 ATR-FTIR(감쇠 전반사)은 고파수 영역의 스펙트럼 변동성을 분석하여 건강한 세포와 영양 결핍 세포를 구별합니다. 2024년 5월, Dxcover Ltd.의 연구원들이일회용 내부 반사 요소(IREs)가 장착된 ATR-FTIR 플랫폼을 사용하여 CHO 세포의 건강 상태를 모니터링했습니다. 주성분 분석(PCA)을 사용하여 PC 공간에서 건강한 세포와 영양 결핍 세포를 성공적으로 구별했습니다. 이 플랫폼은 포도당과 젖산에 대해 0.98에 가까운 인상적인 다중 출력 R² 값을 달성하여 세포 생존 가능성에 대한 실시간 통찰력을 제공합니다 [17]. 젖산 축적은 세포 사멸을 초래할 수 있기 때문에, 이 실시간 모니터링은 세포 건강을 유지하기 위한 적시 개입을 가능하게 합니다.

현대의 FTIR 시스템은 일회용 IREs 또는 잠수형 프로브로 설계되어 생물 반응기 환경에 직접 통합됩니다. 이 설정은 실시간 데이터를 제공할 뿐만 아니라 오염 위험도 줄여줍니다 [17].생명공학 및 생명공학의 프론티어에서 강조된 바와 같이:

"분광 기반 기술은 비파괴적이며 최소한의 샘플 준비가 필요하기 때문에 PAT 접근 방식으로 적합합니다." [17]

이러한 기능을 확장하여, 다주파수 용량 스캐닝은 단일 주파수 방법의 한계를 해결합니다.

다주파수 용량 스캐닝

단일 주파수 용량 센서는 생존 세포 부피(VCV)를 측정하는 데 유용하지만, 세포 크기와 세포 수의 변화를 구별하는 데 어려움을 겪습니다. 이 제한은 세포 직경이 종종 증가하는 세포 자멸사 동안 특히 문제가 됩니다 [18].다중 주파수 정전 용량 스캐닝은 50–20,000 kHz 범위의 유전율을 측정하여 β-분산 곡선을 포착함으로써 크기 변동에 관계없이 생존 가능한 세포 농도를 정확하게 평가하여 이 문제를 해결합니다[18].

2019년 10월, Sartorius Stedim Biotech의 연구원들은 Aber Instruments의 FUTURA pico probe를 사용하여 250 mL 바이오리액터에서 DG44 CHO 세포를 모니터링했습니다. 25개의 개별 주파수에 대해 직교 부분 최소 제곱(Orthogonal Partial Least Squares, OPLS) 모델링을 적용하여 VCC 예측 오류를 5.5%에서 11%로 줄였으며, 이는 단일 주파수 측정에서 나타난 16%에서 23%의 오류율에 비해 상당한 개선을 보였습니다[18]. 모델은 10백만 세포/mL를 초과하는 세포 농도를 효과적으로 추적하고 희석 및 급이 변화로 인한 편차를 신속하게 식별했으며, 오류 범위는 6.7%에서 13%였습니다.2% [18].

세포 분극이 절반 완료되는 지점을 나타내는 특성 주파수(fC)는 세포 크기와 분극 가능성에 따라 이동합니다. 이는 특히 형태가 현저하게 변하는 세포 사멸 단계에서 생리학적 변화를 위한 추가적인 지표를 제공합니다 [18]. Analytical and Bioanalytical Chemistry는 다음과 같이 설명합니다:

"VCC와 세포 직경이 유전율 신호에 미치는 영향은 하나의 주파수 측정으로는 구별할 수 없습니다." [18]

생세포 모니터링을 위한 분석 방법 비교

Comparison of Analytical Methods for Live-Cell Monitoring in Bioreactors

바이오리액터에서 생세포 모니터링을 위한 분석 방법 비교

이 섹션에서는 이전에 논의된 고급 기술을 바탕으로 배양육 바이오리액터에서 사용되는 주요 분석 방법을 자세히 살펴봅니다.

최적의 방법을 선택하는 것은 정확성, 속도 및 실용성의 균형을 맞추는 것을 포함합니다. 각 기술은 생존 가능한 세포 밀도 추적, 대사 활동 모니터링 또는 일회용 시스템에서의 무균 상태 유지 등 고유한 강점을 제공합니다.

용량 기반 센서는 현재 생존율 모니터링을 위해 맞춤화된 유일한 상업적으로 이용 가능한 온라인 옵션입니다 [7].이 센서는 교류 전기장에서 완전한 막을 가진 세포의 편광을 감지하여 생존 세포 부피를 측정합니다. 단일 주파수 시스템은 세포 크기가 다양할 때 정확성에 어려움을 겪을 수 있지만, 다중 주파수 스캐닝은 정밀도를 크게 향상시켜 5.5%–11%의 오차 범위를 달성합니다 [18].

분광학적 방법 - 라만, NIR, 형광 분광법과 같은 - 은 대사 활동에 대한 보다 포괄적인 관점을 제공하며, 생체량과 함께 여러 매개변수를 추적합니다. 이러한 방법은 비침습적이어서 멸균이 중요한 일회용 생물 반응기에 이상적입니다. 그러나 이들은 도전 과제를 동반합니다: 분광학적 시스템은 화학계량 모델을 사용한 광범위한 보정이 필요하며, 종종 전기 용량 프로브에 비해 초기 비용이 더 높습니다.

FTIR 분광법은 분자 진동 분석을 통해 세포 사멸과 영양 스트레스의 초기 징후를 감지하는 데 특히 효과적입니다. 그러나 강한 물 흡수로 인해 수중 환경에서의 연속적인 인라인 모니터링에는 한계가 있습니다 [7]. 대신, FTIR은 특히 실시간 대사체 추적을 위한 다변량 분석과 결합할 때, 라인 외 방법으로 가장 잘 작동합니다.

분석 방법 비교표

방법 실시간 기능 바이오리액터 호환성 보정 필요성 주요 제한 사항
정전 용량 센서 예 (인라인/온라인) 높음 (교반, 록킹, SUBs) 낮음에서 중간 정도 가스 기포 및 세포 크기/형태 변화에 민감함
라만 분광법 예 (인라인) 중간 (프로브 포트 필요) 높음 (화학계량학) 높은 장비 비용; 복잡한 데이터 해석
NIR 분광법 예 (인라인/앳라인) 높음 높음 (다변량)물 간섭 및 매체 변화에 대한 민감성
형광 예 (인라인) 높음 보통 매체로 인한 배경 형광; 광표백
FTIR 예 (앳라인) 보통 높음 강한 물 흡수로 인해 수성 매체에서 인라인 사용 제한

정밀성과 신뢰성이 필수적인 배양육 생산에서는 특정 공정 요구 사항에 맞는 분석 방법을 매칭하는 것이 최적의 바이오리액터 성능을 달성하는 열쇠입니다.플랫폼 Cellbase 은 장비 선택을 간소화하여 의사 결정 과정을 단순화할 수 있습니다.

결론 및 권장 사항

적절한 분석 방법을 선택하는 것은 공정 요구 사항과 규모, 비용, 규제 요구 사항과 같은 요소를 균형 있게 고려하는 것을 포함합니다. 선택은 세포가 부착성인지 부유성 적응인지, 모니터링이 얼마나 자주 필요한지, 멸균 상태를 유지하면서 얼마나 많은 침습성을 허용할 수 있는지와 같은 주요 고려 사항에 따라 달라집니다 [1]. 배양육 생산의 상당한 세포 수요로 인해 [1], 모니터링의 정밀성은 필수적입니다.

분석 방법 선택을 위한 주요 요소

실시간 모니터링은 최우선 과제가 되어야 합니다.온라인 시스템은 샘플을 제거하지 않고 현장에서 데이터를 수집할 수 있어, 노동 집약적이고 오염 위험이 있는 오프라인 방법에 비해 더 효율적이고 오류가 적습니다 [3][1]. 2,000리터 이상의 대형 생물 반응기에는 라만 또는 NIR 분광법과 같은 비침습적 기술이 특히 유용합니다. 이러한 방법은 시약이 필요 없으며, 포도당, 젖산, 아미노산 등 여러 매개변수를 동시에 추적할 수 있습니다 [1][3]. 이러한 다변량 기능은 모니터링 비용을 줄일 뿐만 아니라 규제 준수를 위해 필요한 무균, 식품 등급 환경을 유지합니다 [19].

복잡한 생물학적 매체를 분석할 때 민감도와 동적 범위도 똑같이 중요합니다.발광 기반 분석법은 일반적으로 형광 또는 흡광도 방법보다 높은 민감도를 제공합니다 [2]. 한편, 고급 분광 기술은 복잡한 데이터 세트를 생성하며, 이는 종종 기계 학습 또는 화학계량 도구를 통해 적절한 분석이 필요합니다 [3][1]. 더 간단한 솔루션으로, 정전 용량 기반 센서는 세포 생존율 모니터링에 효과적입니다.

상업적 생산을 위해서는 확장성과 규제 준수가 필수적입니다. 이러한 환경에서의 센서는 고온 멸균을 견디고, 용출을 최소화하며, 재교정 없이 장기간 작동해야 합니다. 자동화된 이미지 기반 추적 시스템은 또한 타임스탬프가 있는 감사 준비 문서를 제공할 수 있으며, 이는 FDA 및 EMA와 같은 기관에 대한 규제 제출에 필수적입니다 [4].이 요구 사항은 전문 공급업체로부터 적절한 장비를 조달하는 것의 중요성을 강조합니다.

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Cellbase

기술적 및 규제적 복잡성을 고려할 때, 적절한 분석 장비를 찾는 것이 중요합니다. 일반적인 실험실 플랫폼은 배양육 산업에 맞춘 전문 지식을 종종 결여하고 있습니다. Cellbase은 배양육 생산을 위해 독점적으로 설계된 최초의 전문 B2B 마켓플레이스로, 이 격차를 해소합니다. 이 플랫폼은 연구원, 생산 관리자, 조달 팀을 생물 반응기, 센서, 성장 배지 및 기타 필수 도구를 제공하는 검증된 공급업체와 연결합니다. 각 제품 목록은 특정 사용 사례 세부 정보 - 예를 들어, 스캐폴드 호환성, 무혈청 제형, 또는 GMP 준수 여부 - 가 명확하게 태그되어 있어 적합한 제품을 쉽게 식별할 수 있습니다.구매 과정을 간소화하고 산업별 통찰력을 제공함으로써, Cellbase 는 기술적 위험을 줄이고 의사 결정을 가속화합니다. 이는 소규모 벤치 스케일 프로젝트에서 상업 생산으로 확장하는 경우에도 마찬가지입니다.

자주 묻는 질문

배양육 생산을 위한 바이오리액터에서 커패시턴스 센서를 사용하는 이점은 무엇인가요?

커패시턴스 센서는 바이오리액터에서 생존 가능한 세포 바이오매스를 측정하는 실시간, 비침습적 방법을 제공합니다. 이들은 프로세스를 중단하지 않고 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공하여 세포 성장과 건강을 추적하는 데 있어 우수한 선택입니다.

이 센서는 소규모 설정부터 대형 일회용 산업용 바이오리액터까지 모든 크기의 시스템에서 원활하게 작동합니다. 이러한 유연성은 프로세스 관리를 개선하고, 오프라인 샘플링에 대한 의존도를 최소화하며, 생산 워크플로를 간소화합니다.세포 활동에 대한 상세한 통찰력을 제공함으로써, 정전용량 센서는 특히 배양육 생산을 위한 생물공정 개선에 중요한 역할을 합니다.

생물반응기에서 세포 대사산물을 모니터링하기 위한 라만 분광법의 장점은 무엇입니까?

라만 분광법은 실시간, 비침습적 추적을 통해 생물반응기 내에서 중요한 세포 대사산물을 직접 모니터링할 수 있습니다. 이 접근 방식은 샘플을 채취할 필요성을 없애주어 오염 위험을 크게 줄입니다. 포도당, 젖산, 암모늄, 제품 농도와 같은 다양한 화합물을 동시에 측정할 수 있어, 퍼퓨전 런과 같은 장기 공정에 효율적인 도구가 됩니다.

다른 방법과 비교했을 때, 라만 분광법은 종종 포도당과 젖산과 같은 주요 대사산물에 대해 더 높은 정밀도를 제공합니다. 특정 조건에서는 근적외선(NIR) 및 2D 형광과 같은 기술보다 더 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다.기존의 오프라인 방법, 예를 들어 HPLC나 색도 분석법과 달리, 라만 분광법은 연속적으로 작동하여 세포 배양의 무결성을 유지하면서 시간과 자원 사용을 줄입니다.

배양육 생산에서 라만 분광법은 소형 바이오리액터와의 호환성 및 신뢰할 수 있는 보정이 필요 없는 측정을 제공하는 능력으로 두드러집니다. 라만 기반 모니터링 도구가 필요한 분들을 위해, Cellbase는 배양육 생산에 맞춘 장비를 제공하는 신뢰할 수 있는 마켓플레이스를 제공합니다.

세포 밀도가 높은 바이오리액터에서 광학 방법을 사용하는 데 있어 어떤 도전 과제가 있습니까?

세포 밀도가 높은 환경에서는 광학 방법이 증가된 빛 산란배지 탁도와 같은 문제에 직면하여 측정값이 왜곡될 수 있습니다.세포 잔해의 축적은 신호를 약화시키고 비선형 반응을 일으켜 정확한 판독을 더욱 어렵게 만듭니다.

이러한 문제는 특히 조건이 끊임없이 변화하고 복잡한 생물 반응기에서 문제가 됩니다. 이러한 제한 사항을 해결하고 신뢰할 수 있는 모니터링을 유지하기 위해서는 보다 정교한 분석 기술이 필요할 수 있습니다.

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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"