การวิเคราะห์สื่อแบบเรียลไทม์ด้วยระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติ

ระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติกำลังเปลี่ยนแปลงวิธีการตรวจสอบกระบวนการชีวภาพ โดยเฉพาะในการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง ระบบเหล่านี้ให้ข้อมูล ที่บ่อยครั้ง แม่นยำ และทันเวลา เกี่ยวกับปัจจัยสำคัญ เช่น ระดับสารอาหาร เมแทบอไลต์ และสุขภาพของเซลล์ ซึ่งการสุ่มตัวอย่างด้วยมือไม่สามารถเทียบได้ ด้วยการทำงานทุก 2–3 ชั่วโมง เมื่อเทียบกับการทำงานวันละครั้งด้วยมือ ทำให้ได้ภาพที่ชัดเจนขึ้นของการเปลี่ยนแปลงเมแทบอลิซึม ช่วยป้องกันข้อผิดพลาดในการผลิตที่มีค่าใช้จ่ายสูง

จุดสำคัญได้แก่:

• ประสิทธิภาพ: รอบการสุ่มตัวอย่าง การวิเคราะห์ และการทำความสะอาดใช้เวลาน้อยกว่า 15 นาที
• ความปลอดเชื้อ: ระบบรักษาความปลอดเชื้อได้นานกว่า 370 ชั่วโมง ลดความเสี่ยงของการปนเปื้อน
• ความแม่นยำ: การวัดระดับกลูโคสมีความคลาดเคลื่อนเพียง 1.1% โดยการวิเคราะห์กรดอะมิโนให้ข้อมูลเชิงลึกที่ใกล้เคียงกับเวลาจริง
• การประหยัดแรงงาน: ลดการแทรกแซงด้วยมือ ทำให้พนักงานมีเวลาทำงานอื่นๆ ได้มากขึ้น
• การใช้งาน: ปรับปรุงความสม่ำเสมอและความสามารถในการขยายตัวในการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง

ระบบเหล่านี้ผสานรวมกับเครื่องมือขั้นสูงเช่น HPLC และ Raman spectroscopy ได้อย่างราบรื่น ช่วยให้สามารถตรวจสอบสารอาหารได้อย่างแม่นยำและปรับกระบวนการได้แบบเรียลไทม์ ส่งผลให้การควบคุมคุณภาพดีขึ้น ลดความแปรปรวน และกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการเก็บตัวอย่างอัตโนมัติ

วิธีการและแนวทางการวิจัย

ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยีการเก็บตัวอย่างอัตโนมัติได้ปรับปรุงการใช้งานในกระบวนการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงอย่างมีนัยสำคัญ การศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่การผสานรวมระบบการเก็บตัวอย่างอัตโนมัติกับเครื่องมือวิเคราะห์ในขณะที่รักษาความปลอดเชื้อในกระบวนการทั้งหมดโดยทั่วไปแล้ว นักวิจัยจะจับคู่เครื่องเก็บตัวอย่างอัตโนมัติกับวิธีการที่มีอยู่แล้ว เช่น HPLC และ capillary electrophoresis เพื่อเฝ้าติดตามเมตาบอไลต์ที่ซับซ้อนซึ่งเซ็นเซอร์ในสายมักจะวัดได้ไม่แม่นยำ

ในเดือนพฤษภาคม 2020 ทีมที่ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเวียนนา ได้ทำการวิจัยระบบ Numera โดย Securecell AG โดยใช้ซอฟต์แวร์ Lucullus PIMS ในระหว่างการเพาะเลี้ยงแบบ fed-batch ของ CHO พวกเขาเฝ้าติดตามกรดอะมิโน 18 ชนิดพร้อมกับระดับผลิตภัณฑ์ IgG โดยรักษาความปลอดเชื้อเป็นเวลา 370 ชั่วโมง ของการดำเนินงานต่อเนื่อง ^[2] การปรับการตั้งค่าระบบ เช่น "Push Out Time" กลายเป็นสิ่งสำคัญเมื่อความหนาแน่นของเซลล์เพิ่มขึ้น ^[2].

ในทำนองเดียวกัน ในเดือนสิงหาคม 2017, Rosanne M.Guijt จาก University of Tasmania ใช้ Sequential Injection Capillary Electrophoresis (SI-CE) เพื่อติดตามวัฒนธรรมการแขวนลอยแบบขนานห้าชุดของเซลล์ Jurkat ในช่วงสี่วัน ระบบได้ทำการ 96 การทดสอบต่อวัฒนธรรม โดยแต่ละการแยกด้วยไฟฟ้าใช้เวลาเพียง 12 นาที น่าทึ่งที่ต้องการเพียง 5.78 มิลลิลิตรต่อขวด (น้อยกว่า 60 ไมโครลิตรต่อการวิเคราะห์) ทำให้เหมาะสำหรับการคัดกรองที่มีปริมาณมากโดยไม่ลดปริมาณวัฒนธรรมลงอย่างมีนัยสำคัญ ^[6] วิธีการที่แม่นยำและเป็นระบบเหล่านี้เป็นการปูทางสำหรับการเข้าใจข้อมูลประสิทธิภาพในเชิงลึกมากขึ้น

ผลการศึกษาและข้อมูลประสิทธิภาพ

ผลการศึกษาจากการวิจัยเหล่านี้เน้นย้ำถึงประสิทธิภาพและความแม่นยำของระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น ทีมงานจากเวียนนาประสบความสำเร็จในการวัดกลูโคสด้วย 1.1% ค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์นอกจากนี้ ข้อผิดพลาดเชิงระบบที่เกิดจากการเจือจางตัวอย่างได้รับการแก้ไขเพื่อลดความเบี่ยงเบนให้ต่ำถึง 0.1% ถึง 3% จากค่าจริง ^[2] ระดับความแม่นยำนี้เหนือกว่าการสุ่มตัวอย่างด้วยมืออย่างมาก

ความถี่ในการสุ่มตัวอย่างเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ในขณะที่การสุ่มตัวอย่างด้วยมือมักจำกัดเพียงวันละครั้ง ระบบอัตโนมัติสามารถสุ่มตัวอย่างได้ 8 ถึง 24 ครั้งต่อวัน จับการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมที่อาจไม่ถูกสังเกต ในการศึกษาที่เวียนนา การวิเคราะห์กรดอะมิโนเสร็จสิ้นด้วยความล่าช้า 45 นาที จากการเก็บตัวอย่าง ให้ข้อมูลเชิงลึกเกือบเรียลไทม์เกี่ยวกับการลดลงของสารอาหาร ^[2]

การศึกษาที่แทสมาเนียเน้นย้ำถึงประโยชน์สำคัญอีกประการหนึ่ง: โดยการทำให้ข้อมูลแลคเตทเป็นปกติตามการวัดความหนาแน่นของเซลล์แบบเรียลไทม์ นักวิจัยสามารถแยกแยะผลทางเภสัชวิทยาของสารประกอบเช่น rotenone และ clioquinol จากการเปลี่ยนแปลงของมวลชีวภาพอย่างง่าย ^[6] ระดับความละเอียดนี้แทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุด้วยการสุ่มตัวอย่างแบบแมนนวลแบบดั้งเดิม ซึ่งจุดข้อมูลที่ไม่บ่อยนักมักจะบดบังรูปแบบเมตาบอลิซึมที่สำคัญ

เทคโนโลยีเซ็นเซอร์สำหรับการตรวจสอบสื่อ

ประเภทของเซ็นเซอร์และเครื่องมือวิเคราะห์

เทคโนโลยีเซ็นเซอร์มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงการตรวจสอบสื่อแบบเรียลไทม์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง มีการใช้เซ็นเซอร์หลากหลายประเภทเพื่อติดตามองค์ประกอบของสื่อและสุขภาพของเซลล์อย่างใกล้ชิดตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์แบบอินไลน์มาตรฐานจะวัด pH, อุณหภูมิ, และ ออกซิเจนที่ละลาย อย่างต่อเนื่อง เพื่อให้แน่ใจว่าสภาพแวดล้อมยังคงเหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์ ^[7] เมื่อพูดถึงการวัดความหนาแน่นของเซลล์ที่มีชีวิต โพรบความจุเป็นโซลูชันออนไลน์เชิงพาณิชย์เพียงอย่างเดียว โพรบเหล่านี้ใช้สนามไฟฟ้าเพื่อตรวจจับเซลล์ที่มีชีวิต เนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์ที่สมบูรณ์ทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุขนาดเล็ก แยกแยะเซลล์ที่มีชีวิตออกจากเซลล์ที่ตายแล้วและเศษซาก ^[7].

เซ็นเซอร์สเปกโตรสโกปีเสนอวิธีการที่ไม่รุกรานในการติดตามกิจกรรมเมตาบอลิซึม ตัวอย่างเช่น UV–vis spectroscopy วิเคราะห์การดูดซับและการกระเจิงของแสง (200–740 nm) เพื่อประมาณความหนาแน่นของเซลล์และระบุกรดนิวคลีอิกจากเซลล์ที่เสียหาย ^[7]. การวิเคราะห์สเปกโตรสโกปีฟลูออเรสเซนซ์ ตรวจสอบฟลูออโรฟอร์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเช่น NADH, NADPH และทริปโตเฟน ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับสภาวะเมตาบอลิซึมของวัฒนธรรมโดยไม่รบกวนกระบวนการ ^[7] ในขณะเดียวกัน การวิเคราะห์สเปกโตรสโกปีรามาน สร้างลายนิ้วมือโมเลกุลของสื่อ ช่วยให้สามารถติดตามระดับกลูโคส แลคเตท และกรดอะมิโนได้อย่างแม่นยำด้วยข้อผิดพลาดน้อยที่สุด ^[7][2] ในความเป็นจริง เซ็นเซอร์รามานแบบอินไลน์ได้แสดงความแม่นยำที่น่าทึ่ง โดยมีข้อผิดพลาดรากที่มีค่าเฉลี่ยกำลังสองที่ 0.41 mM สำหรับไทโรซีนและ 0.24 mM สำหรับทริปโตเฟนในสื่อที่ซับซ้อน ^[2] เครื่องมือสเปกโตรสโกปีเหล่านี้เสริมระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติโดยการเสนอการวิเคราะห์เมตาบอลิซึมที่รวดเร็วและไม่รบกวน

ระบบอัตโนมัติช่วยเพิ่มความแม่นยำโดยการเชื่อมต่อไบโอรีแอคเตอร์กับเครื่องวิเคราะห์ขั้นสูงการตั้งค่านี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบสารอาหารที่ซับซ้อน เช่น กรดอะมิโนและวิตามินแบบเรียลไทม์ ซึ่งเซ็นเซอร์ในสายปัจจุบันยังคงมีปัญหาในการวัดอย่างแม่นยำ ^[1][2]. ตัวอย่างเช่น โมเดลสเปกโทรสโกปีการดูดกลืน UV–vis ได้บรรลุค่า R² สูงถึง 0.993 สำหรับการทำนายความหนาแน่นของเซลล์ แสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือของพวกเขา ^[7].

ตัวอย่างของการบูรณาการเซ็นเซอร์

ความร่วมมือระหว่างผู้พัฒนาเทคโนโลยีและนักวิจัยได้นำไปสู่ความก้าวหน้าที่น่าประทับใจในการบูรณาการเซ็นเซอร์ ตัวอย่างหนึ่งคือความร่วมมือระหว่าง Sartorius Stedim Biotech และ Tornado Spectral Systems. พวกเขาได้รวมต้นแบบเซลล์ไหลของรามันเข้ากับระบบ Ambr 250 High Throughput mini bioreactor system.By pairing it with a BioProfile FLEX2 analyser from Nova Biomedical for automated reference measurements, they created robust models for tracking glucose, lactate, and glutamine in CHO cell cultures. This setup reduced the time gap between spectral and reference data to just five minutes, enabling near-instantaneous data correlation ^[8].

"Raman spectroscopy is a well-suited PAT tool to nondestructively measure cell culture analytes in-situ... yielding structural information regarding the covalent bonds of the interrogated molecules with high molecular specificity and robustness."
– Marek Hoehse, Sartorius Stedim Biotech ^[8]

Another example comes from the Vienna University of Technology, where researchers demonstrated how sensor integration can improve precision. Using a 3.เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 6 ลิตร พวกเขาเชื่อมต่อกับ Thermo Fisher Ultimate 3000 HPLC และ Roche Cedex Bio HT analyser ผ่านระบบ Numera การตั้งค่านี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบกรดอะมิโน 18 ชนิดและวิตามินหลายชนิด เช่น ไนอะซินาไมด์ กรดโฟลิก B12 และไรโบฟลาวิน ในระหว่างการเพาะเลี้ยง CHO fed-batch แบบเรียลไทม์ ^[2] ระบบอัตโนมัติผลิตสเปกตรัม 528 สเปกตรัมจาก 24 ภาชนะในรอบเดียว ลดต้นทุนและประหยัดเวลาเมื่อเทียบกับการสร้างโมเดลขนาดนำร่องแบบดั้งเดิม ^[8].

การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการควบคุมคุณภาพ

การปรับกระบวนการแบบเรียลไทม์

ระบบการเก็บตัวอย่างอัตโนมัติช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการและการผลิตสด ทำให้สามารถใช้ เทคโนโลยีการวิเคราะห์กระบวนการ (PAT) ได้แบบเรียลไทม์ ^[2].ระบบเหล่านี้ให้ข้อมูลทุกสองถึงสามชั่วโมง สร้างภาพรวมที่ครอบคลุมของการเผาผลาญเซลล์และการใช้สารอาหาร ^[2] ข้อมูลความถี่สูงนี้จับค่าจลนศาสตร์และเหตุการณ์สำคัญ เช่น การเปลี่ยนแปลงของแลคเตท ที่มักถูกมองข้ามเมื่อใช้การสุ่มตัวอย่างด้วยมือ ^[2][6].

เมื่อจับคู่กับ Process Information Management Systems (PIMS) ผลลัพธ์การวิเคราะห์เหล่านี้สามารถปรับกลยุทธ์การให้อาหารโดยอัตโนมัติตามความจำเป็น ^[2] อัลกอริธึมแบบไดนามิกจะระบุที่ราบสูงของปฏิกิริยา ทำให้สามารถปรับเปลี่ยนกระบวนการได้ทันเวลา ^[5] ความสามารถนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง ซึ่งการรักษาสมดุลของสารอาหารที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุความหนาแน่นของเซลล์และผลผลิตสูง

"ความถี่ในการสุ่มตัวอย่างที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับการสุ่มตัวอย่างด้วยมือช่วยเพิ่มเนื้อหาข้อมูลที่สร้างขึ้น ซึ่งทำให้การตีความการเผาผลาญง่ายขึ้น... และการตรวจจับเหตุการณ์ในกระบวนการที่แม่นยำยิ่งขึ้น"
– Paul Kroll, ผู้จัดการฝ่ายพัฒนาธุรกิจ, Securecell AG ^[1]

ตัวอย่างที่น่าสังเกตหนึ่งมาจากปี 2020 เมื่อมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเวียนนาเชื่อมต่อเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 3.6 ลิตรเข้ากับเครื่องวิเคราะห์ HPLC และ Cedex Bio HT อัตโนมัติผ่านระบบ Numera การตั้งค่านี้ตรวจสอบกรดอะมิโน 18 ชนิดและวิตามินหลายชนิดเป็นเวลา 370 ชั่วโมง โดยมีความเบี่ยงเบนต่ำเพียง 0.1% ถึง 3% ^[2]. การเก็บข้อมูลบ่อยครั้งทำให้สามารถสังเกตจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาที่วิธีการด้วยมือจะพลาดไปอย่างสิ้นเชิง.

การเปรียบเทียบข้อดีและความท้าทาย

นี่คือการแยกย่อยของข้อดีหลักและความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติ:

คุณสมบัติ	ข้อดี	ความท้าทาย
ความแม่นยำ &และความถูกต้อง	ให้ความแม่นยำสูง (1.ลดข้อผิดพลาดของมนุษย์ในการเตรียมตัวอย่าง [2]	ต้องการการสอบเทียบและการปรับแต่งอย่างละเอียดสำหรับปัจจัยการเจือจาง [2]
ความถี่ของข้อมูล	รองรับตัวอย่างมากกว่า 8 ตัวอย่างต่อวัน ช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองจลน์ศาสตร์ได้อย่างละเอียด [2]	ปริมาณข้อมูลสูงต้องการซอฟต์แวร์ขั้นสูง (PIMS) สำหรับการจัดการ [2]
แรงงาน &และค่าใช้จ่าย	ลดภาระงานในการเก็บตัวอย่างและการทำอนุพันธ์ด้วยมือ [2]	ค่าอุปกรณ์เริ่มต้นสูงและการติดตั้งที่ซับซ้อน [2][5]
ปริมาณตัวอย่าง	ใช้สื่อขั้นต่ำ (<60 µL ต่อการวิเคราะห์) รักษาปริมาตรของเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการทำงานที่ยาวนานขึ้น [6]	ปริมาตรเล็กในท่ออาจมีแนวโน้มที่จะเกิดการสะสมของสารตกค้างและผลกระทบจากอัตราส่วนพื้นผิว [2]
การควบคุมกระบวนการ	อำนวยความสะดวกในการให้อาหารและปรับสารอาหารแบบเรียลไทม์ [2][3]	ต้องการการบูรณาการที่ราบรื่นระหว่างตัวอย่าง, เครื่องวิเคราะห์, และตัวควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ [2]

ระบบอัตโนมัติไม่เพียงแต่รักษาความปลอดเชื้อได้นานกว่า 370 ชั่วโมง แต่ยังต้องการสื่อไม่เกิน 60 ไมโครลิตรต่อการวิเคราะห์ ^[2][6].อย่างไรก็ตาม ผู้ปฏิบัติงานต้องจัดการกับข้อผิดพลาดเชิงระบบที่อาจเกิดขึ้นในการจัดการของเหลว แม้ว่าการสอบเทียบอัตโนมัติสามารถลดความเบี่ยงเบนลงได้ถึง 0.1% ^[2] นอกจากนี้ "เวลาการดันออก" (POT) ในโมดูลการกรองอาจจำเป็นต้องปรับตามความหนาแน่นของเซลล์ที่มีชีวิตเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งตัวอย่างสม่ำเสมอเมื่อกระบวนการพัฒนา ^[2].

กลยุทธ์เหล่านี้เน้นให้เห็นว่าระบบอัตโนมัติเปลี่ยนการผลิตเนื้อสัตว์เพาะเลี้ยงจากการตรวจสอบเชิงตอบสนองไปสู่กระบวนการที่ควบคุมได้มากขึ้น ซึ่งเสริมความก้าวหน้าก่อนหน้านี้ในเทคโนโลยีเซ็นเซอร์และการวิจัย

sbb-itb-ffee270

Cellbase แหล่งข้อมูลสำหรับระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติ

รายชื่อผู้จัดจำหน่ายที่ได้รับการยืนยัน

Cellbase ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางสำหรับมืออาชีพในอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง เชื่อมต่อพวกเขากับผู้จัดจำหน่ายระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติแบบโมดูลาร์ที่ออกแบบมาสำหรับการตรวจสอบกระบวนการชีวภาพ หนึ่งในข้อเสนอคือ Securecell's Numera ซึ่งเป็นระบบที่ถ่ายโอนตัวอย่างไปยังเครื่องวิเคราะห์ของบุคคลที่สามโดยตรงเพื่อการประมวลผลเพิ่มเติม ^[4]. ระบบเหล่านี้ทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์เช่น Lucullus PIMS ได้อย่างราบรื่น ซึ่งรวบรวมข้อมูลจากโพรบ เครื่องชั่ง ปั๊ม และเครื่องวิเคราะห์ ช่วยให้สามารถควบคุมกระบวนการได้แบบเรียลไทม์ ^[2].

แพลตฟอร์มยังเน้นเครื่องมือสุ่มตัวอย่างปลอดเชื้อเฉพาะทาง เช่น bioPROBE ของ bbi-biotech. เครื่องมือนี้มีความโดดเด่นด้วย "ความปลอดเชื้อโดยการออกแบบ" โดยใช้กลไกการขนส่งแบบเบาะก๊าซที่จดสิทธิบัตรเพื่อป้องกันการก่อตัวของไบโอฟิล์มและการอุดตัน ^[9] นอกจากนี้ Cellbase ยังมีระบบที่เข้ากันได้กับการตั้งค่าชีวปฏิกรณ์หลากหลายรูปแบบ รวมถึงระบบ BioFlo และ DASGIP ของ Eppendorf ^[10] ตัวอย่างเช่น Eppendorf Bioprocess Autosampler สามารถเก็บตัวอย่างได้สูงสุดถึง 648 ตัวอย่างที่อุณหภูมิควบคุมตั้งแต่ 4°C ถึง 40°C ^[10] โดยการรวบรวมระบบขั้นสูงเหล่านี้ Cellbase ทำให้การค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพสูงและบูรณาการที่เหมาะกับการผลิตเนื้อสัตว์เพาะเลี้ยงเป็นเรื่องง่ายขึ้น

การจัดหาอุปกรณ์ที่ง่ายขึ้น

นอกเหนือจากการแสดงรายการที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว Cellbase ทำให้กระบวนการจัดหาอุปกรณ์ระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติง่ายและมีประสิทธิภาพแพลตฟอร์มนี้ระบุระบบที่สามารถติดตั้งเพิ่มเติมกับการตั้งค่าการควบคุมไบโอรีแอคเตอร์ขนาดเล็กหรือขนาดทดลองที่มีอยู่แล้ว ทำให้ทีมการผลิตสามารถปรับปรุงระบบการตรวจสอบของพวกเขาได้โดยไม่จำเป็นต้องปรับปรุงใหม่ทั้งหมด ^[10]. ระบบโมดูลาร์เหล่านี้สามารถทำรอบการวิเคราะห์อัตโนมัติให้เสร็จสิ้นภายในเวลาไม่ถึง 15 นาที ^[4].

สำหรับทีม R&D รายการที่ได้รับการยืนยันเสนอวิธีแก้ปัญหาที่ทำให้อัตโนมัติทั้งการเก็บตัวอย่างและการปรับเปลี่ยนตามเหตุการณ์ ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการจัดการปริมาณตัวอย่างขนาดเล็ก - เพียง 0.5 มล. - ช่วยลดการสูญเสียสื่อ ^[9][10]. ศักยภาพในการประหยัดเวลาเป็นสิ่งสำคัญ: การเก็บตัวอย่างอัตโนมัติสามารถลดความต้องการแรงงานได้ประมาณ 480 ชั่วโมงคน (เทียบเท่ากับ 12 สัปดาห์คน) ต่อปีเมื่อประมวลผล 1,800 ตัวอย่าง เมื่อเทียบกับวิธีการแบบแมนนวล ^[9].โดยการปรับปรุงการจัดหาอุปกรณ์และเพิ่มความแม่นยำ Cellbase สนับสนุนการเพิ่มประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์สำหรับกระบวนการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง

บทสรุป

สรุปและมุมมองในอนาคต

ระบบการเก็บตัวอย่างอัตโนมัติกำลังเปลี่ยนแปลงวิธีการตรวจสอบกระบวนการชีวภาพของเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง โดยการเชื่อมต่อเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพกับเครื่องมือวิเคราะห์โดยตรง พวกเขาให้ข้อมูลคุณภาพสูงได้มากถึง 12 ครั้งบ่อยขึ้น - ทุกๆ 2–3 ชั่วโมงเมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิมที่ทำเพียงวันละครั้ง ^[1][2] การเก็บข้อมูลบ่อยครั้งนี้ช่วยให้เข้าใจการเผาผลาญของเซลล์ได้ลึกซึ้งขึ้น การระบุการขาดสารอาหารได้เร็วขึ้น และการคำนวณพารามิเตอร์จลน์ที่สำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพกลยุทธ์การให้อาหาร

ระบบเหล่านี้ยังคงรักษาความปลอดเชื้อได้นานขึ้นและให้การวัดที่แม่นยำสูง ทำให้พวกเขาเป็นตัวเปลี่ยนเกมในกระบวนการชีวภาพด้วยข้อได้เปรียบเหล่านี้ที่ได้รับการยืนยันอย่างมั่นคง เวทีจึงพร้อมสำหรับความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่กว่าเดิม

อนาคตของการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงกำลังมุ่งหน้าไปสู่ การผลิตชีวภาพอัจฉริยะ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการผสานการเก็บตัวอย่างอัตโนมัติเข้ากับแบบจำลองการทำนายและการควบคุมกระบวนการแบบวงปิด ความก้าวหน้าเหล่านี้จะเปลี่ยนโฟกัสจากการวิเคราะห์ข้อมูลหลังจากเหตุการณ์ไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการแบบเรียลไทม์ ซึ่งหมายความว่าสามารถปรับกลยุทธ์การให้อาหารได้ทันที ลดเวลาในการผลิต รับรองคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอ และเร่งเวลาเข้าสู่ตลาดผ่านการตรวจสอบคุณลักษณะคุณภาพที่สำคัญอย่างต่อเนื่อง ^[2][3] สำหรับผู้ผลิต ระบบเหล่านี้กำลังกลายเป็นรากฐานสำคัญสำหรับการดำเนินงานที่มีการแข่งขันและขยายขนาดได้อย่างรวดเร็ว

แพลตฟอร์มอย่าง Cellbase มีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการนี้ โดยเสนอการเข้าถึงระบบอัตโนมัติที่ล้ำสมัยอย่างไร้รอยต่อและช่วยให้ผู้ผลิตก้าวล้ำหน้าในอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์เพาะเลี้ยง

(English) Numera PAT: การสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติในกระบวนการชีวภาพ

คำถามที่พบบ่อย

ระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอในการผลิตเนื้อสัตว์เพาะเลี้ยงได้อย่างไร?

ระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติมีบทบาทสำคัญในการรับรองความสม่ำเสมอในการผลิต เนื้อสัตว์เพาะเลี้ยง โดยการขจัดความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับการสุ่มตัวอย่างด้วยมือ ระบบเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อเก็บตัวอย่างในปริมาณที่แม่นยำตามช่วงเวลาที่กำหนด ซึ่งลดข้อผิดพลาดของมนุษย์และรับรองความสม่ำเสมอ การสุ่มตัวอย่างที่มั่นคงและแม่นยำนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับสารอาหาร เมตาบอไลต์ และสุขภาพของเซลล์ ช่วยให้ควบคุมกระบวนการผลิตได้ดีขึ้นและเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์

ด้วยการทำงานอัตโนมัติเช่นการสุ่มตัวอย่าง การเตรียม และการถ่ายโอน โอกาสในการปนเปื้อนจะลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ การเก็บรวบรวมข้อมูลสามารถดำเนินต่อไปได้แม้นอกเวลาทำการมาตรฐาน ทำให้มีมุมมองที่ครอบคลุมมากขึ้นของกระบวนการผลิต การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องนี้ช่วยให้สามารถปรับพารามิเตอร์ต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว เช่น การป้อนอาหาร อุณหภูมิ หรือปัจจัยสำคัญอื่นๆ ส่งผลให้คุณภาพของแบทช์คงที่และผลลัพธ์การผลิตที่เชื่อถือได้มากขึ้น สำหรับผู้ที่ทำงานในภาคเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง Cellbase ทำหน้าที่เป็นตลาดที่เชื่อถือได้สำหรับการจัดหาระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติที่ผ่านการตรวจสอบและเครื่องมือวิเคราะห์เพื่อช่วยให้บรรลุผลลัพธ์เหล่านี้

เซ็นเซอร์มีบทบาทอย่างไรในการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ในการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง?

เซ็นเซอร์มีความสำคัญสำหรับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ เนื่องจากพวกเขาติดตาม พารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญ (CPPs) อย่างต่อเนื่อง เช่น ออกซิเจนที่ละลาย, pH, อุณหภูมิ, ความหนาแน่นของเซลล์, และความมีชีวิตของเซลล์โดยการให้ข้อเสนอแนะทันที เซ็นเซอร์เหล่านี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจพบความเบี่ยงเบนได้อย่างรวดเร็ว ทำการปรับเปลี่ยนได้ทันเวลา และหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น โพรบใกล้อินฟราเรด (NIR) และโพรบรามาน ก้าวไปอีกขั้นโดยการตรวจสอบสารอาหารเช่นกลูโคสและผลพลอยได้เช่นแลคเตทแบบเรียลไทม์ ลดความจำเป็นในการเก็บตัวอย่างด้วยตนเอง เครื่องมือออปติคัลขั้นสูง เช่น กล้องจุลทรรศน์ in-situ ยังให้ข้อมูลเซลล์เดียวที่ละเอียดเกี่ยวกับลักษณะและความมีชีวิต นวัตกรรมเหล่านี้เป็นศูนย์กลางของ Process Analytical Technology (PAT) ช่วยให้การทำงานอัตโนมัติและการควบคุมที่สม่ำเสมอในการผลิตเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง แพลตฟอร์มเช่น Cellbase ทำให้การจัดหาตัวเซ็นเซอร์เฉพาะทางและเครื่องมือวิเคราะห์ง่ายขึ้น สนับสนุนทีม R&D และผู้จัดการฝ่ายผลิตในการตั้งค่าระบบการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งปรับให้เหมาะกับกระบวนการทำงานเฉพาะของพวกเขา

ระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติช่วยลดแรงงานในกระบวนการชีวภาพได้อย่างไร?

ระบบการสุ่มตัวอย่างอัตโนมัติช่วยลดภาระงานหนักในกระบวนการชีวภาพโดยการจัดการงานประจำ เช่น การดึง การเตรียม และการส่งตัวอย่างไปยังเครื่องมือวิเคราะห์ การทำงานตามตารางเวลาที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ระบบเหล่านี้ช่วยลดความจำเป็นที่ช่างเทคนิคต้องมีปฏิสัมพันธ์กับเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพและตัวอย่างด้วยตนเอง ผลลัพธ์คือ? งานที่ซ้ำซ้อนน้อยลง โอกาสเกิดข้อผิดพลาดจากมนุษย์น้อยลง และมีเวลามากขึ้นสำหรับพนักงานที่มีทักษะในการทำงานเช่น การวิเคราะห์ข้อมูลและการปรับปรุงกระบวนการ

ยิ่งไปกว่านั้น ระบบเหล่านี้ยังช่วยให้สามารถสุ่มตัวอย่างได้บ่อยขึ้นมาก - บางครั้งเกือบจะต่อเนื่อง - เมื่อเทียบกับวิธีการด้วยมือ ซึ่งหมายความว่ามีการสร้างข้อมูลจำนวนมาก ทำให้สามารถตรวจสอบแบบเรียลไทม์และควบคุมพารามิเตอร์สำคัญได้อย่างเข้มงวด ด้วยเครื่องมือการจัดการข้อมูลในตัว ทำให้กระบวนการทำงานราบรื่นยิ่งขึ้นโดยการจัดระเบียบข้อมูลเมตาของตัวอย่างโดยอัตโนมัติ ลดการใช้เอกสารและการป้อนข้อมูลด้วยมือ

สำหรับผู้ที่อยู่ในอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์เพาะเลี้ยง Cellbase มีตลาดที่เชื่อถือได้ในการเข้าถึงเครื่องเก็บตัวอย่างอัตโนมัติขั้นสูง อุปกรณ์เสริมของไบโอรีแอคเตอร์ และเครื่องมือวิเคราะห์ ซึ่งช่วยให้การจัดซื้อจัดจ้างง่ายขึ้นและสนับสนุนกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและมีปริมาณสูง

บทความที่เกี่ยวข้องในบล็อก

• การตรวจสอบค่า pH ในไบโอรีแอคเตอร์: เทคโนโลยีที่สำคัญ
• เซ็นเซอร์สำหรับการตรวจสอบการเตรียมสื่อขยายขนาด
• เซ็นเซอร์ QA ชั้นนำสำหรับการตรวจสอบไบโอรีแอคเตอร์
• วิธีการสเปกโตรสโกปีสำหรับการวิเคราะห์สื่อการเจริญเติบโต