世界首个培育肉类B2B市场:阅读公告

洞察 & 新闻

  • Single-Use vs Reusable Equipment: Cost Impacts

    一次性设备与可重复使用设备:成本影响

    对于培养肉生产,哪种设备更好:一次性设备还是可重复使用设备? 这取决于您的 生产规模和财务优先级. 一次性系统前期成本较低,安装更快,维护更简单,但会产生消耗品的经常性费用并造成塑料浪费。可重复使用的系统初期成本高得多,需要复杂的清洁和消毒基础设施,但从长远来看更具成本效益,尤其是对于大规模运营。 关键点: 一次性系统: 初始成本较低,无需清洁,安装更快,但消耗品成本更高且产生塑料废物。 可重复使用系统: 前期成本较高,清洁费用,但对于高产量生产具有更好的长期节省。 在小规模生产中,一次性系统通常更经济。对于更大规模,可重复使用的系统显著降低每公斤的成本。 快速比较: 特点 一次性使用 可重复使用 初始成本 低 高 运行成本 较高(消耗品) 较低(初始投资后) 设置时间 较快 较慢 清洁需求 无 广泛 废物 塑料废物 废水 最佳用途...

  • Checklist for Securing Bioprocessing Automation

    生物加工自动化安全检查清单

    自动化生物加工系统对于培养肉生产至关重要,但容易受到网络攻击的威胁。破坏、数据盗窃和勒索软件等威胁可能会中断操作、损坏设备或影响产品质量。为了保护这些系统,必须采用分层安全方法,结合物理、软件和网络措施来保护关键流程和知识产权。 关键亮点: 风险: 网络攻击可能操控生物加工参数,导致质量问题或生产延误。 物理安全: 使用生物识别访问、RFID徽章和AI监控来控制设备访问。 系统安全: 验证系统、启用审计跟踪并确保数据完整性。 网络安全: 实施多因素认证、网络分段和数据加密。 持续监控: 使用实时警报并定期进行网络安全审计。 这些措施有助于为生物处理自动化营造一个安全的环境,减少漏洞并确保操作的可靠性。 生物处理自动化系统的四层安全检查表 硬件安全检查表 限制设备的物理访问 保护生物处理设备始于强有力的物理访问控制。结合使用生物识别、RFID徽章和智能卡等工具,创建多层安全以防止未经授权的进入[1][2]. 添加多因素认证(MFA)进一步加强了这一点——需要同时使用物理徽章和PIN或移动凭证,有助于阻止克隆或共享卡的使用。数据显示,访客控制不当常导致安全漏洞,而生物识别和RFID系统可以将事件减少多达50% [1]. 访客管理系统应包括预注册、照片ID验证和访客实时跟踪等功能。此外,AI驱动的监控可以发现异常活动,例如在敏感设备附近徘徊或尾随通过安全门,并立即通知安全团队 [1][2]. 一个显著的例子来自 GSK, ,该公司在2025年在CISO Michael Elmore的指导下,在全球275个站点引入了基于身份的微分段。这一举措将站点安全时间从一年缩短到仅一周,带来了可观的成本节约,同时显著减少了75% [3]. 反思这些风险,Elmore 表示: 进入制药行业并意识到我们将东西放入人体让我作为...

  • How to Validate Growth Media for Regulatory Approval

    如何验证生长培养基以获得监管批准

    验证生长培养基是希望在英国市场获得批准的人造肉公司必须进行的步骤。此过程确保产品在严格的监管框架下,如 英国新型食品法规(EU 2015/2283),的安全性、质量和合规性。以下是您需要了解的内容: 关键要求: 生长培养基必须符合毒理学、污染控制、营养质量和过敏原性的标准。 英国法规: 食品标准局(FSA)要求遵守HACCP原则,并在动物源性产品(POAO)下进行分类。 全球标准: 虽然英国和欧盟有类似的框架,但美国遵循FD&C法案下的CGMP法规。 验证过程: 包括对成分、纯度、功能性和供应商合规性的全面测试,以及完善的文档记录。 支持倡议: 英国的监管沙盒于2025年启动,帮助公司满足这些标准。 适当的验证确保安全、建立信任,并符合法律要求。本文深入探讨了逐步流程,包括测试方法、供应商资格和监管提交技巧。 生长培养基的监管标准 标准和指南 生长培养基是培养肉生产中的关键组成部分,必须符合严格的国际监管标准。这些标准因地区而异,每个地区对成分、安全性和纯度都有具体要求。 在英国, 生长培养基受新型食品法规(合并法规(EU)2015/2283)监管。在获准进入市场之前,需要进行彻底的安全评估[1]. 食品标准局 (FSA) 根据法规 (EC) 853/2004 将细胞培养产品归类为动物源性产品 (POAO)。此分类要求生产商实施基于危害分析和关键控制点 (HACCP) 原则的食品安全管理体系[3]. FSA 还在制定关于生长培养基成分的详细技术指导,预计将有进一步更新[1]....

  • Raw Material Qualification for GMP Cultivated Meat

    GMP培养肉原材料资质

    在GMP(良好生产规范)标准下生产培养肉需要对原材料和辅助材料进行严格控制,以确保安全性、一致性和符合法规要求。以下是简要概述: 关键投入: 起始细胞、培养基(e.g. 、生长因子、基础培养基)和支架(e.g. 、可食用材料、微载体)。辅助材料包括一次性组件,如管道和清洁剂。 风险: 污染(生物、化学、物理)是一个主要问题,批次失败率在11.2%到19.5%之间。 法规: 培养肉属于欧盟/英国动物源性产品(POAO)和新型食品法规,要求遵循HACCP原则。 挑战: 将食品GMP与生物制药GMP标准对齐,确保供应商合规,并通过转向食品级材料来管理成本。 解决方案: 实施HACCP,生物安全风险评估, 供应商审核、可追溯系统和污染物检测。像Cellbase这样的平台简化了针对培养肉生产的材料采购。 英国的监管沙盒计划(2025-2027年)旨在完善该新兴行业的安全和质量指南。 原材料资格认证的监管挑战 培养肉生产的食品GMP与生物制药GMP标准 理解食品和生物制药GMP标准 培养肉生产处于生物制药过程控制和食品安全要求的交汇点。这种重叠创造了独特的监管挑战,因为单靠任何一个领域的传统GMP标准都不够。生物制药GMP专注于患者安全,对注射剂中的外来因子进行严格测试,而食品GMP则优先考虑消费者安全,依靠HACCP原则来管理来自沙门氏菌和 大肠杆菌等病原体的风险。 [2]. 培养肉生产需要结合两种方法——将生物制药的严格控制与食品加工的卫生标准相结合。 挑战因供应商标准而更加复杂,这些标准通常根植于生物制药GMP,不易适应食品级需求。[5]. David Bell,Cultigen Group的创始人,描述了这种转变: “当你为食品生产而不是药物开发构建细胞培养工作流程时,要求会转向食品级认证和为商业而非研究预算优化的成本结构。”[5]. 这种不匹配影响从材料成本到分析证书中提供的文档水平的一切。为了应对这一点,公司需要一个明确的框架来使生产过程与两套标准保持一致。 建立监管映射框架 为了确保原材料符合食品和生物制药GMP标准,公司需要创建针对培养肉生产的监管映射框架[2]....

  • Energy Efficiency in Bioreactor Scale-Up Processes

    生物反应器放大过程中的能效

    将生物反应器从小型(1-5升)扩展到大型(1000升以上)系统以进行培养肉生产会带来能源挑战。较大的体积需要更多的动力用于混合、氧气传输和热量控制,但它们也提供了效率。例如,从5立方米到100立方米可以将特定能耗减少多达88%。然而,大型系统中的混合速度较慢可能导致氧气和营养失衡,影响细胞生长。自动控制系统和诸如“泛点”操作之类的策略有助于平衡能耗并维持细胞活力。以下是您需要了解的内容: 小型生物反应器:每升能耗高,混合速度快,热量去除更容易,但不适合大规模生产。 大型生物反应器:每升能耗低,混合速度慢,热量和气体管理更复杂,但更适合商业生产。 随着规模的扩大,能源效率提高,但保持细胞质量需要先进的自动化和对搅拌、通气和温度的精确控制。 发酵工艺设计与放大:上游加工 (USP) sbb-itb-ffee2701. 小规模生物反应器 (1–5 L) 实验室规模的生物反应器在非常不同的能量条件下运行,与工业规模的反应器相比。在这种较小的规模下,工艺的性能通常更多地受到细胞动力学的影响,而不是传输现象的影响 [2]。高表面积与体积比使得热量移除更简单,但这也意味着搅拌参数不能直接放大到更大的系统。这种动态通常导致搅拌成为此阶段能耗的主要驱动因素。 在小规模系统中,能量使用主要由搅拌和混合决定。为了实现与较大生物反应器相同的体积功率输入 (P/V),较小的生物反应器需要更高的搅拌速度,因为它们的搅拌器直径较小[2][9]。对于哺乳动物细胞培养——在培养肉生产中至关重要——通常最佳的 P/V 为 20–40 W/m³。这个范围支持细胞生长,同时最大限度地减少细胞聚集[5]。 曝气增加了另一层复杂性。体积传质系数 (kLa) 衡量氧气到达细胞的效率。然而,增加搅拌以改善 kLa 也可能提高流体机械剪切应力。对于剪切敏感的工艺,如慢病毒生产,通常更倾向于使用开放管式曝气器,因为微型曝气器可能会使功能性病毒滴度降低多达 25%[5]。在接近泛点的情况下,降低搅拌强度并提高曝气量,可以在满足氧气传递需求的同时平衡能量使用 [1]. 这些生物反应器中的热管理通常通过基于水的冷却系统来处理,例如夹套或内部线圈,以消散多余的热量。每瓦的机械搅拌都会产生热量,必须有效地去除。此外,微生物代谢活动每消耗一克氧气会产生约14.7 kJ的热量 [7]。所需的制冷功率取决于总热量的产生和冷却系统的效率,典型的性能系数约为0.6。在批次操作的不同阶段调整搅拌器设置可以显著减少能量消耗 [7]。现代小型生物反应器配备了自动化系统,使用传感器和算法动态调节pH值、氧气水平和温度。这些系统确保在每个生长阶段仅应用必要的冷却或搅拌,从而减少能源浪费[6][10]。对于通过像Cellbase这样的平台采购设备的培养肉公司来说,选择具有先进自动化功能的生物反应器是至关重要的。这些工具不仅优化了能源使用,还提供了对能源需求的准确预测,这对于规划向大规模运营过渡 时至关重要。...

  • pH and Temperature Control: Impact on Cell Growth

    pH与温度控制:对细胞生长的影响

    维持精确的pH和 温度对于培养哺乳动物细胞至关重要,尤其是在培养肉生产中。细胞需要一个受控的环境来增殖(增殖)并发育成肌肉纤维(分化)。以下是关键要点: 最佳条件:pH必须保持在7.2–7.4之间,温度为37°C。即使是小的偏差(e.g,pH下降0.3个单位)也会减缓生长并降低生产力。 重要性:细胞需要消耗额外的能量来纠正不平衡,这会影响其生长效率。高密度培养尤其容易因乳酸积累而导致pH下降。 规模化挑战:较大的生物反应器面临不均匀的条件,如pH峰值或CO₂积累,使得精确控制更加困难。 解决方案:先进的生物反应器配备自动化系统和可靠的传感器,有助于保持稳定性,提高细胞生长和一致性。 无论是在实验室中培养细胞还是进行生产放大,保持pH值和温度的稳定对于成功是不可或缺的。 生物反应器中的传感器 pH值和温度如何影响细胞生长 pH值和温度在生物反应器设计中的作用不仅仅是理论上的重要性——它们直接影响细胞代谢和生长。本节探讨这两个因素如何塑造细胞行为和生产力。 pH值对细胞代谢和活力的影响 当pH值偏离最佳范围时,细胞必须更加努力地维持平衡。例如,它们会激活Na⁺/H⁺反向转运体等机制,这些机制消耗的能量本可以用于生长[3]。这种能量重定向可以导致基因活动的重大变化。在一项研究中,将培养基的pH值降低到6.7,在短短24小时内导致超过2000个基因改变其表达水平[3]。 pH值和代谢之间的相互作用可以形成恶性循环。高糖酵解活动产生乳酸,从而降低培养基的pH值。在一些高密度培养中,多达90%的葡萄糖被转化为乳酸 [2],导致快速酸化。虽然这种酸化最终会停止进一步的乳酸生产,但代价是细胞生长显著减少[5]。 酸性和碱性极端条件都是有害的。虽然众所周知pH值低于7.1的酸性条件会阻碍生长,碱性条件 - 范围从pH 7.7到9。0 - 也可以减缓增殖并降低产品产量 [2][4]。对于大多数哺乳动物细胞,临界的低pH值下限在 6.6 和 6.8 之间。超出此范围,细胞面临凋亡或坏死的风险增加 [5]。 这些由pH值驱动的代谢紊乱为温度在进一步影响细胞行为中的作用奠定了基础。 温度对细胞增殖和分化的影响 温度在代谢活动和气体溶解度中起着关键作用。虽然37°C是大多数培养的标准,但即使是轻微的偏差也会影响生长和蛋白质生产 [3][5]。2017年在维也纳工业大学进行的一项研究证明了这一效果。研究人员使用CHO细胞在10–12...

  • Analytical Methods for Live-Cell Monitoring in Bioreactors

    生物反应器中活细胞监测的分析方法

    在生物反应器中监测活细胞对于培养肉生产至关重要。 扩大规模需要精确的工具来实时跟踪细胞健康和生长。本文回顾了关键方法,包括电容传感器、拉曼光谱和荧光,强调了它们在工业应用中的优缺点。 关键见解: 电容传感器:持续测量活细胞密度。对贴壁细胞有效,但对细胞大小变化敏感。 拉曼光谱:跟踪葡萄糖和乳酸等代谢物。理想用于水环境,但需要复杂的校准。 荧光:通过NADH/NADPH信号监测代谢活动。速度快,但受培养基背景信号影响。 挑战: 传统测试如台盼蓝是破坏性且缓慢的。高细胞密度和复杂培养基会干扰光学方法。 传感器污染和校准需求限制了效率。 选择合适的方法取决于工艺要求、生物反应器规模和无菌需求。对于大规模操作,结合多种技术通常能获得最佳结果。 基于电容的活细胞密度传感器 介电光谱的工作原理 电容传感器,也称为射频阻抗传感器,将活细胞视为微小的球形电容器。当电场施加到细胞悬浮液时,培养基中的离子和细胞质内的离子开始移动。它们最终遇到不导电的质膜,导致极化 - 膜上的电荷分离 [5][6]。关键在于:只有膜完整的细胞才能极化。死亡细胞由于缺乏完整的膜,无法捕获离子,因此不对电容信号做出贡献[5][7]。Aber Instruments Ltd.的销售和市场总监John Carvell对此解释得很好: “射频(RF)阻抗……通常被认为是监测哺乳动物细胞培养中活细胞浓度的最稳健和可靠的方法。”[5] 介电光谱通过测量细胞悬浮液在不同频率下的介电特性(或介电常数)来进行扩展。此过程生成一个β-色散曲线,显示随着电场频率的升高,细胞极化能力的下降[6]。单频读数通常反映可行的生物体积 - 即活细胞所占据的总体积 - 而不仅仅是细胞的数量。较大的细胞自然比较小的细胞对信号的贡献更大 [5][6]。 这些原理构成了电容传感器技术的基础,使其成为生物反应器系统中的一种有价值的工具。 在培养肉生物反应器中使用电容传感器 电容传感器兼容一次性和多次使用的生物反应器系统。对于一次性设置,可将一次性传感器盘焊接到柔性薄膜袋中或通过预装的管口插入[5][9]。在不锈钢系统中,可通过无菌端口连接可重复使用的12毫米探头[9]。一个实际的例子来自亚琛大学,研究人员在一个20升摇摆式一次性生物反应器中使用BioPAT ViaMass系统监测CHO...

  • How to Implement Process Analytical Technology (PAT)

    如何实施过程分析技术 (PAT)

    过程分析技术 (PAT) 将实时质量监控集成到制造过程中,提高一致性并减少浪费。它在培养肉生产中尤其有用,因为对 pH、氧气和营养等因素的精确控制至关重要。PAT 结合在线传感器、化学计量学和自动化系统,以确保产品质量,同时符合监管标准。 实施 PAT 的关键步骤: 识别关键过程参数 (CPPs): 关注温度、溶解氧、pH 和葡萄糖等因素。 选择监控工具: 使用在线传感器( e.g,拉曼光谱)进行实时数据监控。 集成 PAT 系统: 将传感器连接到生物反应器以实现自动反馈控制。 开发预测模型: 使用数据分析优化流程。 确保合规: 遵循GMP、ISO 17025和其他监管指南。 像Cellbase这样的平台简化了培养肉生产的设备采购,提供了针对行业需求量身定制的工具。通过采用PAT,您可以提高效率,降低成本,并保持高产品标准。 在培养肉生产中实施PAT的5步流程 生物加工专家小组讨论 I - PAT实施...

  • Top 5 Sensors for Cold Chain Monitoring

    冷链监控前五大传感器

    在运输过程中保持精确的温度和湿度对于扩大培养肉类生产. 至关重要。小的波动可能会破坏货物并导致浪费。先进的物联网传感器现在提供实时监控,确保产品完整性并符合严格的法规,如FSMA和 EN12830. 以下是五款旨在保护冷链的顶级传感器: Monnit 无线温度传感器 : 提供高精度(±0.5°C至±1°C)、长电池寿命(最长12年)和温度超限即时警报。请参阅产品页面以获取当前价格。 Monnit 无线湿度传感器: 跟踪0–100% RH,具有600米无线范围和10年电池寿命。非常适合防止与湿气相关的损害。 SpotSee ColdChain Complete : 一种一次性使用的视觉指示器,当温度超过限制时会变色。具有成本效益且无需电池。 Sensitech 温度传感器 : 通过 TempTale® 设备提供实时数据和警报,确保合规并降低变质风险。 Controlant 物联网传感器 : 使用 4G/5G 和 LoRaWAN...

  • Real-Time Media Analysis with Automated Sampling Systems

    实时媒体分析与自动采样系统

    自动化采样系统正在改变生物工艺的监测方式,尤其是在培养肉生产中。这些系统提供频繁、精确和实时的数据,涵盖营养水平、代谢物和细胞健康等关键因素——这是手动采样无法比拟的。通过每2-3小时运行一次,而不是每天手动一次,它们提供了代谢变化的更清晰图景,有助于防止代价高昂的生产错误。 关键点包括: 效率:采样、分析和清洁周期在15分钟内完成。 无菌性:系统保持无菌状态超过370小时,降低污染风险。 准确性:葡萄糖测量偏差仅为1.1%,氨基酸分析提供近乎实时的见解。 劳动力节省:减少手动干预,释放员工以处理其他任务。 应用:提高培养肉生产的一致性和可扩展性。 这些系统与HPLC和拉曼光谱等先进工具无缝集成,实现精确的营养监测和实时过程调整。因此,它们支持更好的质量控制、减少变异性和更高效的生产工作流程。 手动与自动采样系统:生物加工中的性能比较 自动采样技术研究 研究方法和方法论 自动采样技术的最新进展显著优化了其在培养肉生产中的应用。这些研究专注于将自动采样系统与分析工具集成,同时在整个过程中保持无菌。通常,研究人员将自动采样器与诸如HPLC和 毛细管电泳等已建立的方法结合使用,以监测在线传感器通常难以准确测量的复杂代谢物。 2020年5月,维也纳工业大学的一个团队研究了 Numera系统,由 Securecell AG开发,并在CHO补料分批培养过程中使用Lucullus PIMS软件。他们监测了18种氨基酸以及IgG产品水平,在连续操作的 370小时内保持无菌状态 [2]。随着细胞密度的增加,系统设置的调整(如“推出时间”)变得至关重要[2]。 同样地,在2017年8月,Rosanne M.Guijt 来自 塔斯马尼亚大学,采用 顺序注射毛细管电泳 (SI-CE) 监测五个平行的Jurkat细胞悬浮培养。四天内,该系统对每个培养进行了 96 次检测,每次电泳分离仅需12分钟。值得注意的是,每个烧瓶仅需5.78 mL(每次分析少于60...

  • Scaling Bioreactors: Shear Stress Modelling Techniques

    放大生物反应器:剪切应力建模技术

    扩大用于培养肉生产的生物反应器是复杂的,尤其是在管理剪切应力时,这是一种在放大过程中可能损害哺乳动物细胞的机械力。与微生物细胞不同,哺乳动物细胞脆弱且对湍流和曝气力敏感。当剪切应力超过3 Pa时,细胞可能破裂,降低活力和生产力。 为了解决这些挑战,工程师依靠计算流体动力学 (CFD)和 缩小模型在全面生产之前预测和管理剪切应力。CFD分析生物反应器中的流动模式、剪切区和混合效率,而缩小模型通过实验验证这些预测,最大限度地减少放大过程中的风险。 关键要点: 剪切应力限制:哺乳动物细胞可承受高达3 Pa;超过此值会损害细胞。 CFD 工具:先进的方法如大涡模拟 (LES) 和格子-Boltzmann 模拟 (LB-LES) 能够精确地模拟流动和湍流。 缩小模型:这些模型在较小的设置中复制大型生物反应器的条件,以验证 CFD 预测。 设计考虑: 使用倾斜叶片搅拌器以降低剪切力。 保持 Kolmogorov 涡流长度大于 20 μm 以防止细胞损伤。 保持搅拌器尖端速度低于 1.5 m/s。 通过结合...

  • Top 7 Decontamination Tools for Cultivated Meat

    培育肉类前7大净化工具

    污染是培养肉生产中的一个主要障碍,批次失败率达到11.2%,在大规模操作中攀升至19.5%。这不仅浪费了生长培养基(占生产成本的50%以上)等资源,还扰乱了时间表。有效的去污是降低这些风险的关键。以下是保持培养肉设施无菌状态的主要工具的快速概述: 工业级清洁剂和去油剂: 去除脂肪和蛋白质等有机残留物,是预消毒清洁的关键。 食品级消毒剂: 在清洁后减少微生物负荷,针对细菌和生物膜。 就地清洗(CIP)系统: 自动清洗生物反应器和管道内部,无需拆卸。 紫外线去污灯: 使用UV-C光在无化学品的情况下消毒表面和空气。 过氧化氢蒸汽发生器: 为房间和设备提供彻底的、无接触的消毒。 不锈钢消毒衣柜: 在受控环境中对工具、个人防护装备和小型设备进行消毒。 自动传感器清洁站: 保持生物反应器探头的清洁和功能,以维持准确的监测。 每种工具都解决特定的污染挑战,从清洁表面到消毒设备和维护生物安全标准. 结合这些方法可确保更安全、更高效的生产,同时减少昂贵的故障。下面,我们深入探讨每种工具的工作原理及其在培养肉生产中的实际应用。 培养肉生产的7种去污工具比较 1.工业级清洁剂和除油剂 工业级清洁剂和除油剂在保持培养肉生产设施的清洁方面起着至关重要的作用。这些强效清洁剂旨在物理去除生产过程中积聚在表面和设备上的有机残留物,如脂肪、蛋白质和细胞碎片。跳过这一步基本的清洁步骤可能会削弱消毒效果,因为剩余的有机物质可能会保护细菌免受消毒剂的影响。 初步清洁后,使用特定的应用程序来改善整体去污过程。 主要应用 pH范围为10.5–11.5的碱性清洁剂(至少含有200 ppm的活性碱度和200 ppm的氯)在分解有机污垢方面非常有效。另一方面,酸性化合物用于去除嵌在设备缝隙中的矿物沉积物[7]. 对于垂直表面,建议使用高泡氯化清洁剂,因为其延长的接触时间——通常为15分钟——可确保彻底清洁 [6]. 去污方法 清洁开始于用温水 (<48.9°C)...

  • Spectroscopy Methods for Growth Media Analysis

    用于培养基分析的光谱法

    光谱技术为培养肉生产中的培养基监测提供了一种快速、准确的方法。通过实时跟踪葡萄糖和谷氨酰胺等营养物质,它有助于优化细胞生长并保持质量。两种关键方法脱颖而出: 近红外光谱: 在780–2,500 nm范围内运行,适合跟踪葡萄糖和乳酸等营养物质和代谢物。它具有成本效益,易于与生物反应器集成,但可能受到水信号的干扰。 拉曼光谱: 利用非弹性光散射提供高度特定的分子数据。它在以水为主的环境中表现良好,为乳酸和葡萄糖等代谢物提供精确的数据,但成本较高。 这两种方法都支持营养物质输送和污染检测的自动化系统,提高效率并降低手动采样风险。平台如 Cellbase简化 选择传感器, 确保与培养肉工艺的兼容性。 用于生长培养基分析的近红外光谱法 近红外光谱法的工作原理 近红外(NIR)光谱法在780 nm到2,500 nm波长范围内运行, 专注于检测基本分子振动的泛频和组合带[7]. 这使其在识别C-H、O-H和N-H, 等键方面特别有效,这些键常见于葡萄糖、氨基酸和蛋白质等分子中。 该过程涉及将近红外光照射通过生长培养基,并测量在不同波长下吸收了多少光。每种分子都会产生独特的光谱模式或“指纹”,提供有关培养基成分的见解。然而,由于光谱带经常重叠,需要使用像偏最小二乘回归这样的高级化学计量技术来提取精确的定量数据[1]. NIR光谱的一个突出优点是它是非侵入性的。探头可以通过标准的Ingold接口直接集成到生物反应器中,并且它们被设计为能够承受灭菌循环(SIP/CIP),确保符合工业卫生标准[10]. 这种在不干扰过程的情况下进行测量的能力使NIR成为监测培养基的宝贵工具。这是在选择培养肉生物反应器传感器以确保过程稳定性时的关键步骤。 生长培养基监测中的NIR应用 NIR光谱广泛用于追踪关键营养物质和代谢物,如葡萄糖、谷氨酰胺、氨基酸、乳酸、氨和总细胞数(TCC)[6][8]. 通过提供实时数据,它帮助生产者及早检测营养物质的消耗,防止对细胞活力的影响,或在有毒副产物积累之前识别它们。 研究表明了NIR的实际好处。例如,一项研究在搅拌罐式生物反应器中使用NIR进行在线监测,实现了葡萄糖1.54 mM和乳酸0.83 mM的预测误差 [8]. 对于细胞在微载体上生长的培养肉工艺,由于微载体珠子引起的光散射效应,系统特定的校准至关重要。Sanofi Pasteur...