สเปกโตรสโกปีเสนอวิธีที่รวดเร็วและแม่นยำในการตรวจสอบสื่อการเจริญเติบโตในการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง โดยการติดตามสารอาหารเช่นกลูโคสและกลูตามีนแบบเรียลไทม์ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของเซลล์และรักษาคุณภาพ มีสองวิธีหลักที่โดดเด่น:
- สเปกโตรสโกปี NIR: ทำงานในช่วง 780–2,500 นาโนเมตร เหมาะสำหรับการติดตามสารอาหารและเมแทบอไลต์เช่นกลูโคสและแลคเตท มีความคุ้มค่าและสามารถรวมเข้ากับไบโอรีแอคเตอร์ได้ง่าย แต่บางครั้งอาจมีการรบกวนจากสัญญาณน้ำ
- สเปกโตรสโกปีรามาน: ใช้การกระเจิงแสงที่ไม่ยืดหยุ่นเพื่อให้ข้อมูลโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจงสูง ทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเป็นส่วนใหญ่ ให้ความแม่นยำสำหรับเมแทบอไลต์เช่นแลคเตทและกลูโคส แต่มีค่าใช้จ่ายสูงกว่า
ทั้งสองวิธีสนับสนุนระบบอัตโนมัติสำหรับการส่งสารอาหารและการตรวจจับการปนเปื้อน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดความเสี่ยงจากการสุ่มตัวอย่างด้วยมือแพลตฟอร์มเช่น
สเปกโทรสโกปี NIR สำหรับการวิเคราะห์สื่อการเจริญเติบโต
วิธีการทำงานของสเปกโทรสโกปี NIR
สเปกโทรสโกปีใกล้อินฟราเรด (NIR) ทำงานในช่วงความยาวคลื่น 780 nm ถึง 2,500 nm โดยเน้นการตรวจจับโอเวอร์โทนและแถบรวมของการสั่นสะเทือนโมเลกุลพื้นฐาน [7] ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการระบุพันธะเช่น C-H, O-H, และ N-H ซึ่งพบได้ทั่วไปในโมเลกุลเช่นกลูโคส กรดอะมิโน และโปรตีน
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการส่องแสง NIR ผ่านสื่อการเจริญเติบโตและวัดปริมาณแสงที่ถูกดูดซับในความยาวคลื่นต่างๆ แต่ละโมเลกุลจะสร้างรูปแบบสเปกตรัมที่ไม่ซ้ำกัน หรือ "ลายนิ้วมือ" ที่ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับองค์ประกอบของสื่ออย่างไรก็ตาม เนื่องจากแถบสเปกตรัมมักจะทับซ้อนกัน เทคนิคเคโมเมตริกขั้นสูงเช่นการถดถอยแบบ Partial Least Squares จึงจำเป็นต้องใช้เพื่อดึงข้อมูลเชิงปริมาณที่แม่นยำ [1].
หนึ่งในประโยชน์ที่โดดเด่นของสเปกโทรสโกปี NIR คือมันไม่รุกราน โพรบสามารถรวมเข้ากับไบโอรีแอคเตอร์โดยตรงโดยใช้พอร์ต Ingold มาตรฐาน และถูกสร้างขึ้นเพื่อทนต่อรอบการฆ่าเชื้อ (SIP/CIP) เพื่อให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับมาตรฐานสุขอนามัยอุตสาหกรรม [10]. ความสามารถนี้ในการวัดโดยไม่รบกวนกระบวนการทำให้ NIR เป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการตรวจสอบสื่อการเจริญเติบโต
การประยุกต์ใช้ NIR ในการตรวจสอบสื่อการเจริญเติบโต
สเปกโทรสโกปี NIR ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการติดตามสารอาหารและเมตาบอไลต์ที่สำคัญ เช่น กลูโคส กลูตามีน กรดอะมิโน แลคเตท แอมโมเนีย และจำนวนเซลล์ทั้งหมด (TCC) [6][8].โดยการให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ ช่วยให้ผู้ผลิตตรวจพบการลดลงของสารอาหารได้เร็ว ป้องกันผลกระทบต่อความมีชีวิตของเซลล์ หรือระบุผลพลอยได้ที่เป็นพิษก่อนที่มันจะสะสม
การศึกษาได้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ที่เป็นรูปธรรมของ NIR ตัวอย่างเช่น การวิจัยหนึ่งใช้ NIR สำหรับการตรวจสอบออนไลน์ในถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบกวน โดยมีข้อผิดพลาดในการทำนาย 1.54 mM สำหรับกลูโคสและ 0.83 mM สำหรับแลคเตท [8] สำหรับกระบวนการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง ซึ่งเซลล์เติบโตบนไมโครแคร์ริเออร์ การปรับเทียบเฉพาะระบบเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากผลกระทบจากการกระเจิงของแสงที่เกิดจากลูกปัด การวิจัยที่ Sanofi Pasteur ประสบความสำเร็จในการใช้ NIR เพื่อตรวจสอบเซลล์ Vero ที่เติบโตบนไมโครแคร์ริเออร์ Cytodex 1 โดยมีความแม่นยำในการทำนาย 0.36 g/l สำหรับกลูโคสและ 0.29 g/l สำหรับแลคเตท [9] ข้อค้นพบเหล่านี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการปรับเทียบที่เหมาะสมสำหรับระบบที่แตกต่างกัน
"NIR spectroscopy (NIRS) เป็นเครื่องมือ PAT ในสถานที่ที่มีศักยภาพ... ให้สเปกตรัมที่เป็นตัวแทนของ 'ลายเซ็น' ของส่วนประกอบทั้งหมดที่มีอยู่ในสารละลายที่วิเคราะห์"
- Annie Marc, Process Biochemistry [9]
การใช้ NIR ที่กำลังเติบโตอีกอย่างหนึ่งคือการสร้างโปรไฟล์ "golden batch" - มาตรฐานที่แสดงถึงประสิทธิภาพกระบวนการที่เหมาะสมที่สุด ผู้ปฏิบัติงานสามารถเปรียบเทียบการทำงานปัจจุบันกับโปรไฟล์เหล่านี้ได้แบบเรียลไทม์ ตัวอย่างเช่น นักวิจัยที่ Leibniz Universität Hannover ใช้ NIR เพื่อติดตามการเพาะเลี้ยงเซลล์ CHO-K01 ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 7.5 ลิตร ระบบของพวกเขาตรวจพบการปนเปื้อนของแบคทีเรียใน "Batch 3" เพียง 30 ชั่วโมงหลังจากเริ่มกระบวนการ เนื่องจากการอ่านค่า NIR เกินขีดจำกัดกระบวนการที่กำหนด [4].
พื้นฐานของสเปกโทรสโกปี NIR – สเปกโทรสโกปี NIR ทำงานอย่างไร?
สเปกโทรสโกปีรามานสำหรับการวิเคราะห์สื่อการเจริญเติบโต
ในขณะที่สเปกโทรสโกปี NIR เหมาะสำหรับการถอดรหัสแถบการดูดซับที่ทับซ้อนกัน สเปกโทรสโกปีรามานใช้เส้นทางที่แตกต่างกัน โดยใช้การกระเจิงแสงที่ไม่ยืดหยุ่นเพื่อเจาะลึกเข้าไปในโครงสร้างโมเลกุล ซึ่งเป็นวิธีการวิเคราะห์ที่เสริมกัน
สเปกโทรสโกปีรามานทำงานอย่างไร
สเปกโทรสโกปีรามานทำงานโดยการฉายแสงเลเซอร์ 785 นาโนเมตรไปยังตัวอย่างและจับโฟตอนที่กระเจิงอย่างไม่ยืดหยุ่น เมื่อโฟตอนเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุล จะเกิดการเปลี่ยนแปลงพลังงานเนื่องจากการเคลื่อนไหวแบบสั่นสะเทือน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สร้าง "ลายนิ้วมือ" สเปกตรัมที่ไม่ซ้ำกัน เผยให้เห็นโครงสร้างโมเลกุลของส่วนประกอบเช่น โปรตีน ไขมัน กรดนิวคลีอิก และน้ำตาล [12][5].
ความแตกต่างหลักจากสเปกโทรสโกปี NIR อยู่ที่สิ่งที่รามานวัด.แทนที่จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของโมเมนต์ไดโพล รามานมุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงในความสามารถในการเกิดโพลาไรซ์ของพันธะโมเลกุลระหว่างการสั่นสะเทือน [5] ความแตกต่างนี้ทำให้มันมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการประยุกต์ใช้ในเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง ทำไม? เพราะน้ำซึ่งเป็นส่วนใหญ่ของสื่อการเจริญเติบโตแทบจะมองไม่เห็นต่อการตรวจจับของรามาน ซึ่งหมายความว่ารามานสามารถ "มองผ่าน" น้ำเพื่อตรวจจับปริมาณเล็กน้อยของสารอาหารและเมตาบอไลต์ หลีกเลี่ยงการรบกวนที่มักจะซับซ้อนในวิธีการอินฟราเรด[11][12][5].
สเปกโทรสโกปีรามานสร้างสัญญาณเฉพาะของสารวิเคราะห์ที่ไม่ทับซ้อนกับสัญญาณของน้ำ... ทำให้มันได้เปรียบอย่างยิ่งสำหรับการประยุกต์ใช้ในวัฒนธรรมเซลล์ ซึ่งเมทริกซ์ส่วนใหญ่เป็นน้ำ
- Morandise Rubini, นักวิจัย, มหาวิทยาลัยทัวร์ [12]
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแถบสเปกตรัมสามารถทับซ้อนกันได้ จึงมักใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ขั้นสูง เช่น Partial Least Squares หรือ Principal Component Analysis เพื่อดึงข้อมูลเชิงปริมาณที่แม่นยำจากสเปกตรัมที่คมชัดและเฉพาะเจาะจง [12][13][14].
การประยุกต์ใช้รามานในการตรวจสอบสื่อการเจริญเติบโต
ด้วยความสามารถในการสร้างลายนิ้วมือโมเลกุลที่ละเอียด การสเปกโทรสโกปีรามานจึงกลายเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการตรวจสอบแบบอินไลน์ในสภาพแวดล้อมการผลิต ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ออปติคัล มันติดตามการบริโภคสารอาหาร เช่น กลูโคสและกลูตามีน และการผลิตผลพลอยได้จากการเผาผลาญ เช่น แลคเตทและแอมโมเนีย [14]. ข้อเสนอแนะแบบเรียลไทม์นี้ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพตารางการให้อาหารสารอาหารเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ
ตัวอย่างเช่น ในเดือนเมษายน 2025 นักวิจัยใช้ Viserion สเปกโตรมิเตอร์รามานในวัฒนธรรมเซลล์ CHO ขนาด 10 ลิตรห้าตัว โดยบรรลุการคาดการณ์ที่แม่นยำสูง (e.g., RMSEP ของ 0.51 กรัม/ลิตรสำหรับกลูโคส) [12] ในทำนองเดียวกัน ในเดือนมีนาคม 2018 ทีมที่ Cell and Gene Therapy Catapult ในลอนดอนใช้ระบบรามานแบบอินไลน์ (Kaiser Optical Systems RamanRxn2™ analyser) เพื่อติดตามการผลิตเซลล์ T ที่มาจากตัวเอง พวกเขาติดตามระดับกลูโคส (R = 0.987) และแลคเตท (R = 0.986) ด้วยความแม่นยำ ระบุการเปลี่ยนแปลงเมตาบอลิซึมเฉพาะผู้บริจาคและอัตราการเพิ่มจำนวนโดยไม่จำเป็นต้องเก็บตัวอย่างด้วยตนเอง [14]
นอกเหนือจากสารอาหารและผลพลอยได้แล้ว สเปกโทรสโกปีแบบรามานยังตรวจสอบความเข้มข้นของเซลล์ ประเมินความมีชีวิตของเซลล์ และตรวจจับอันตรายที่อาจเกิดขึ้น เช่น Salmonella หรือ E. coli สิ่งนี้ช่วยให้มั่นใจในความสม่ำเสมอระหว่างชุดและให้วิธีที่เชื่อถือได้ในการอธิบายลักษณะของส่วนประกอบของสื่อ [11][1][14][15].
NIR vs Raman: วิธีใดที่ควรใช้
การเปรียบเทียบสเปกโทรสโกปี NIR กับ Raman สำหรับการวิเคราะห์สื่อการเจริญเติบโต
การตัดสินใจระหว่างสเปกโทรสโกปี NIR และ Raman ขึ้นอยู่กับตัววิเคราะห์เฉพาะของคุณ งบประมาณ และการตั้งค่าของระบบของคุณ
ปัจจัยการเปรียบเทียบ
สเปกโทรสโกปีแบบรามานโดดเด่นในด้านความสามารถในการให้ข้อมูลโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจงสูงมันสร้าง "ลายนิ้วมือ" สเปกตรัมที่คมชัดและชัดเจน ทำให้ง่ายต่อการระบุสารประกอบแต่ละชนิด ในทางกลับกัน สเปกโทรสโกปี NIR ผลิตแถบที่กว้างและทับซ้อนกันซึ่งต้องการเครื่องมือเคโมเมตริกขั้นสูงสำหรับการวิเคราะห์ [1] สิ่งนี้ทำให้ Raman มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการติดตามเมแทบอไลต์เฉพาะอย่างแม่นยำ
การดูดซับน้ำใน NIR สามารถบดบังสัญญาณสารอาหารได้ ในขณะที่ความไวต่ำของ Raman ต่อการดูดซับน้ำช่วยให้การตรวจจับชัดเจนขึ้น อย่างไรก็ตาม Raman ไม่ได้ปราศจากความท้าทาย - มันสามารถพบการรบกวนจากการเรืองแสงพื้นหลังที่เกิดจากสารประกอบทางชีวภาพเช่นโปรตีนไฮโดรไลเสต [1]
การวิจัยที่เกี่ยวข้องกับเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเซลล์ CHO ได้แสดงให้เห็นว่า Raman เหนือกว่า NIR ในการทำนายกลูโคส แลคเตท และแอนติบอดี ในขณะที่ NIR มีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับกลูตามีนและไอออนแอมโมเนียม [2] การศึกษาที่ดำเนินการในเดือนมีนาคม 2017 โดย R.CRowland-Jones ที่ University of Leeds สนับสนุนจุดแข็งของ Raman เพิ่มเติม โดยแสดงให้เห็นว่ามีความน่าเชื่อถือมากกว่าในการวัดแลคเตท (RMSECV 1.11 g/L) และกลูโคส (RMSECV 0.92 g/L) ในไบโอรีแอคเตอร์ขนาดเล็ก 15 มล. [16] .
จากมุมมองด้านต้นทุน ระบบ NIR มักจะมีราคาที่ถูกกว่าเนื่องจากแหล่งกำเนิดแสงที่ง่ายกว่า อย่างไรก็ตาม ระบบ Raman ต้องการเลเซอร์และเครื่องตรวจจับขั้นสูง ทำให้มีราคาสูงกว่า [1].ตารางด้านล่างนี้เน้นความแตกต่างที่สำคัญเหล่านี้:
| ปัจจัย | สเปกโทรสโกปี NIR | สเปกโทรสโกปีรามัน |
|---|---|---|
| ความจำเพาะเจาะจง | ต่ำ; แถบกว้างและทับซ้อนกัน [1] | สูง; "ลายนิ้วมือ" โมเลกุลที่คมชัด [1] |
| การรบกวนจากน้ำ | สูง; การดูดซับน้ำที่แข็งแกร่ง [2] | ต่ำ; น้ำเป็นตัวกระจายที่อ่อนแอ [2] |
| ดีที่สุดสำหรับ | การตรวจสอบกลูตามีน, แอมโมเนียม, ชีวมวล [2] | กลูโคส, แลคเตท, ไตเตรแอนติบอดี [2, 19] |
| ค่าใช้จ่าย | โดยทั่วไปต่ำกว่า; โคมไฟและเลนส์ที่เรียบง่าย [1] | โดยทั่วไปสูงกว่า; ต้องการเลเซอร์และเครื่องตรวจจับ [1] |
| ความยาวเส้นทาง | ยาวกว่า; รองรับผนังภาชนะ [6] | สั้นกว่า; ต้องการการเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวอย่าง [6] |
| การรบกวนหลัก | การกระเจิงทางกายภาพจากเซลล์/อนุภาค [6] | การเรืองแสงพื้นหลังจากโมเลกุลชีวภาพ [2] |
ต่อไป เราจะสำรวจวิธีการใช้ข้อมูลสเปกโตรสโกปีเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพสื่อแบบเรียลไทม์ในการผลิต
sbb-itb-ffee270
การใช้ข้อมูลสเปกโตรสโกปีในการผลิต
การเพิ่มประสิทธิภาพสื่อแบบเรียลไทม์
สเปกโตรสโกปีเปลี่ยนข้อมูลดิบให้เป็นข้อมูลเชิงลึกที่สามารถนำไปใช้ได้จริง ช่วยให้การส่งสารอาหารในกระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยการตรวจสอบพารามิเตอร์สำคัญเช่น กลูโคส แลคเตท กลูตามีน และแอมโมเนียม แบบไม่รุกรานและพร้อมกัน ทำให้การเพิ่มประสิทธิภาพของวัฒนธรรมเป็นไปอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น เมื่อระดับกลูโคสลดลงต่ำกว่าช่วงที่เหมาะสม ระบบจะกระตุ้นการให้อาหารสารอาหารโดยอัตโนมัติ ซึ่งป้องกันการอดอาหารของเซลล์และลดความเสี่ยงของการสะสมของผลพลอยได้ที่เป็นพิษ [2].
การสร้างเส้นทาง "Golden Batch" จากการผลิตที่เหมาะสมช่วยให้สามารถระบุปัญหาได้ตั้งแต่เนิ่นๆ เช่น ปัญหาการปนเปื้อนหรือการเติมอากาศ [4].ระบบสมัยใหม่ก้าวไปอีกขั้น - ตัวอย่างเช่น NIR spectroscopy สามารถประมาณความเข้มข้นของสารอาหารด้วยความแม่นยำภายใน 15% ของวิธีการอ้างอิงแบบดั้งเดิม ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพขนาดใหญ่ที่มีความจุถึง 12,500 ลิตร การวิเคราะห์องค์ประกอบหลักของข้อมูล NIR ได้อธิบายถึงความแปรปรวนของกระบวนการถึง 96% [17].
การไหลของข้อมูลอย่างต่อเนื่องนี้ผสานเข้ากับระบบเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพได้อย่างไร้รอยต่อ ช่วยให้การควบคุมกระบวนการอัตโนมัติเพื่อรักษาความสม่ำเสมอและประสิทธิภาพ
การเชื่อมต่อ Spectroscopy กับระบบเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ
การผสานรวม spectroscopy กับระบบเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพยกระดับข้อมูลแบบเรียลไทม์ไปอีกขั้น ช่วยให้การควบคุมแบบป้อนกลับอัตโนมัติเต็มรูปแบบ โพรบที่จุ่มอยู่ซึ่งสามารถทนต่อรอบการฆ่าเชื้อและความดันสูง ส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์โดยตรงไปยังหน่วยควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ [6].
การศึกษาในเดือนกันยายน 2018 ที่ Université de Lorraine ได้เปรียบเทียบการใช้โพรบ Raman และ NIR ในสถานที่ซึ่งทำงานคู่ขนานกันภายในไบโอรีแอคเตอร์เซลล์ CHO ขนาด 2 ลิตร ผลการศึกษาพบว่า Raman spectroscopy มีความสามารถในการตรวจจับกลูโคสและแลคเตทได้ดี ในขณะที่ NIR มีประสิทธิภาพมากกว่าในการตรวจสอบกลูตามีนและแอมโมเนียม การรวมจุดแข็งของทั้งสองวิธีให้การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ที่ครอบคลุมที่สุดสำหรับการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง [2].
ข้อมูลสเปกโทรสโกปีถูกนำไปใช้ในระบบควบคุมกระบวนการทางสถิติแบบหลายตัวแปร (MSPC) ซึ่งเปรียบเทียบชุดการผลิตที่กำลังดำเนินการกับมาตรฐาน Golden Batch ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าอย่างต่อเนื่อง วิธีการนี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจจับการเบี่ยงเบน - ไม่ว่าจะเกิดจากการปนเปื้อน การขาดแคลนสารอาหาร หรือความล้มเหลวของอุปกรณ์ - ภายในไม่กี่ชั่วโมงแทนที่จะเป็นวัน ผลลัพธ์คือประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและความสม่ำเสมอที่มากขึ้นในการผลิต [4].
การจัดหาอุปกรณ์สเปกโตรสโกปีผ่าน Cellbase
ทำไมต้องใช้ Cellbase สำหรับอุปกรณ์สเปกโตรสโกปี
การเลือกอุปกรณ์สเปกโตรสโกปีที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเนื้อสัตว์เพาะเลี้ยงอาจรู้สึกเหมือนการเดินผ่านเขาวงกตของรายละเอียดทางเทคนิค ด้วยสเปกโตรมิเตอร์อเนกประสงค์ที่มีการกำหนดค่าหลายพันแบบ [18] จึงง่ายที่จะรู้สึกท่วมท้นหากไม่มีความเชี่ยวชาญที่ถูกต้อง
นี่คือที่ที่
คุณสมบัติหลักของ Cellbase สำหรับการจัดซื้ออุปกรณ์
นอกจากนี้ ความเชี่ยวชาญของ
บทสรุป
สเปกโทรสโกปี NIR และ Raman มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงสื่อการเจริญเติบโตสำหรับเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง เทคนิคขั้นสูงเหล่านี้ช่วยให้ การตรวจสอบแบบเรียลไทม์และไม่รุกราน ของสารวิเคราะห์สำคัญ เช่น กลูโคส แลคเตท และแอมโมเนียมThis means production teams can make quick adjustments without interrupting the process - a vital advantage given that media design remains one of the biggest challenges in scaling cultivated meat production [16][19].
Each method brings its own strengths to the table. NIR spectroscopy excels in assessing biomass and overall composition, while Raman spectroscopy provides detailed insights into specific metabolites in aqueous solutions [1]. During miniature bioreactor studies, Raman spectroscopy demonstrated impressive predictive accuracy, making it a reliable choice for precise measurements [16]. Both techniques also support the development of a "golden batch" profile, enabling operators to spot issues like bacterial contamination or aeration problems as soon as they arise [4].
เมื่อพูดถึงการเลือกอุปกรณ์สเปกโตรสโกปีที่เหมาะสม กระบวนการนี้อาจทำให้รู้สึกท้าทาย นี่คือที่ที่
ศาสตราจารย์ Alan G. Ryder เน้นย้ำถึงความสำคัญของวิธีการเหล่านี้:
วิธีการสเปกโตรสโกปีแบบรวดเร็วหากนำไปใช้อย่างถูกต้องสามารถใช้สำหรับการคัดกรองสื่อเพาะเลี้ยงเซลล์อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเพื่อระบุความแปรปรวนของโมเลกุลและปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับการผลิตสื่อ [1] .
คำถามที่พบบ่อย
ประโยชน์ของการใช้สเปกโทรสโกปีในการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงคืออะไร?
เทคนิคสเปกโทรสโกปี เช่น ใกล้อินฟราเรด (NIR) และรามาน นำเครื่องมือที่มีคุณค่าเข้าสู่อุตสาหกรรมเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง พวกเขาอนุญาตให้ การตรวจสอบแบบเรียลไทม์และไม่รุกราน ของสื่อการเจริญเติบโต ทำให้สามารถติดตามสารอาหาร เมแทบอไลต์ และความหนาแน่นของเซลล์ได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่จำเป็นต้องเก็บตัวอย่างหรือใช้สารเคมีเพิ่มเติม ระดับการตรวจสอบนี้ช่วยรักษาการควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดขึ้นและเร่งการปรับเปลี่ยนองค์ประกอบของสื่อ ซึ่งจำเป็นสำหรับการรับประกันคุณภาพที่สม่ำเสมอเมื่อขยายการผลิต
วิธีการเหล่านี้ยัง มีประสิทธิภาพและประหยัดค่าใช้จ่าย ด้วยการวัดเพียงครั้งเดียว พวกเขาสามารถวิเคราะห์ส่วนประกอบหลายอย่างพร้อมกัน เช่น กรดอะมิโน น้ำตาล และไขมัน โดยไม่จำเป็นต้องทดสอบทางเคมีแยกต่างหากสิ่งนี้ช่วยลดทั้งค่าแรงและค่าวัสดุในขณะที่ให้ข้อมูลที่สามารถปรับปรุงโมเดลการทำนาย ช่วยให้มาตรฐานคุณภาพและลดความแปรปรวนระหว่างชุดการผลิต
ข้อดีอีกประการหนึ่งคือความง่ายในการรวมสเปกโทรสโกปีเข้ากับระบบอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น โพรบ NIR สามารถติดตั้งโดยตรงในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเพื่อให้ข้อมูลต่อเนื่อง ช่วยให้ปรับพารามิเตอร์ที่สำคัญเช่น อัตราการป้อนหรืออุณหภูมิได้โดยอัตโนมัติ สำหรับผู้ที่ต้องการอุปกรณ์เฉพาะทาง
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสเปกโทรสโกปี NIR และ Raman สำหรับการวิเคราะห์สื่อการเจริญเติบโตในการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงคืออะไร
สเปกโทรสโกปีใกล้อินฟราเรด (NIR) เหมาะสำหรับ การตรวจสอบที่รวดเร็วและไม่รุกราน ขององค์ประกอบโดยรวมของสื่อการเจริญเติบโตความสามารถในการควบคุมแบบออนไลน์หรืออินไลน์หมายความว่าสามารถให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับเปลี่ยนได้ทันทีระหว่างกระบวนการผลิต ในทางกลับกัน สเปกโทรสโกปีรามานเสนอ ลายนิ้วมือโมเลกุลที่แม่นยำ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการระบุและวัดเมตาบอไลต์เฉพาะ เช่น กลูโคสและแลคเตท ระดับความแม่นยำนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการปรับแต่งองค์ประกอบของสื่อให้เหมาะกับความต้องการเฉพาะของการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง ทำไมการตรวจสอบสื่อการเจริญเติบโตแบบเรียลไทม์จึงมีความสำคัญต่อการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง? การตรวจสอบแบบเรียลไทม์มีบทบาทสำคัญในการรักษาสื่อการเจริญเติบโตให้เหมาะสมสำหรับการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง โดยการเฝ้าดูสารอาหาร เมตาบอไลต์ และสุขภาพของเซลล์อย่างใกล้ชิด ผู้ผลิตสามารถปรับสภาพได้อย่างรวดเร็วเพื่อรักษาการเจริญเติบโตของเซลล์ให้คงที่และเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
วิธีการที่ใช้มือช่วยนี้ช่วยลดเวลารอที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบแบบออฟไลน์แบบดั้งเดิม นำไปสู่ผลผลิตที่ดีขึ้นและลดของเสีย นอกจากนี้ยังช่วยให้การใช้ทรัพยากรมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้กระบวนการผลิตมีความคล่องตัวและเพิ่มความน่าเชื่อถือ
