羅氏Cedex Bio生物過程分析儀在生物技術生產過程監控中的應用
羅氏Cedex Bio生物過程分析儀在生物技術生產過程監控中的應用
D. Druhmann、S.Reinhard、F. Schwarz、C. Schaaf、K. Greisl、TL Nötzel
在開發和控制工業化生產重組蛋白的生物過程中，一項基本要素是要提供快速、準確且可靠的過程數據。對動物和細菌細胞培養物中的基質（營養物質）和代謝物進行準確的監控，是避免在發酵過程中營養不足，或有毒代謝終產物積聚的關鍵。不受控制的代謝物可對細胞生長及存活以及蛋白的質量和產量產生不良影響。因此，精確跟蹤發酵過程能確保可重現性，且是優化過程開發和驗證的關鍵。
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表：檢測范圍比較
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測試的典型參數包括葡萄糖、乳酸、谷氨酸、谷氨酰胺、氨、鈉和鉀。目前，檢測基質和代謝物的多參數分析儀系統采用酶膜的生物傳感器和離子選擇性電極。這些儀器的主要缺點是酶膜隨著時間的推移準確度會下降，材料成本高昂，檢測結果呈非線性，而且總體靈敏度和準確度較低。
羅氏Cedex Bio生物過程分析儀檢測
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圖1：血糖的準確性和線性比較，乳酸的準確性和線性比較，谷氨酰胺的準確性和線性比較 |
Cedex Bio HT生物過程分析儀結果與Cedex Bio生物過程分析儀得到的結果完全一致。這項技術采用了羅氏成熟的儀器平臺，相比目前使用的其他儀器，在其擴展檢測范圍內，顯著提高了其靈敏度和可重現性（見表）。
Cedex Bio生物過程分析儀配備了自動稀釋功能，從而擴展了檢測范圍，顯著降低了操作員人為造成的偏差。在Cedex Bio生物過程分析儀上，樣本在上機之前無需人工稀釋。各項光度測定（如LDH [乳酸脫氫酶]、IgG [免疫球蛋白]）和離子選擇性電極（鈉，鉀）結合于同一臺儀器，可對單個樣本進行靈活的檢測組合。
Cedex Bio生物過程分析儀卓越的數據質量
利用相同的參考標準（參見圖1中的血糖、乳酸和谷氨酰胺），將Cedex Bio生物過程分析儀與采用酶膜技術的成熟儀器進行了對比。日間平行對照實驗結果表明，Cedex Bio生物過程分析儀具備更佳的準確性和線性。
此外，Cedex Bio生物過程分析儀的高靈敏度使得營養有限的發酵過程成為可能。而且，可檢測到發酵過程中代謝物的細微變化。
根據該領域內的相關性研究得到的結果
酶膜分析儀需要進行繁瑣的維護、校準和頻繁的質控。對于批量飼養哺乳動物細胞的發酵過程而言，Cedex Bio生物過程分析儀相關性研究的數據質量更高（參見圖2中的血糖和乳酸），而且表明了Cedex Bio生物過程分析儀能方便地取代酶膜分析儀而不會產生任何負面影響。
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圖2A：相關性研究結果—血糖 |
圖2B：相關性研究結果—乳酸 |
Cedex Bio生物過程分析儀能夠分析樣本的產品質量參數，如LDH（代表釋放量[即胞漿蛋白酶]）和IgG（滴度），這是一個不可忽視的優勢。
總結
Cedex Bio生物過程分析儀在同一個平臺上集成了三臺設備的功能，可在數分鐘內對同一個樣本進行多參數測試。自動化稀釋功能可減少需依靠操作人員的步驟和減少偏差。方便易用且穩定的光度計測定、離子選擇測定和濁度測定既可靠又具備可重現性，且不同地點的多臺儀器之間可做直接比較。由此得到的靈敏、精密且準確的分析數據能確保對發酵過程進行高水準的控制。
英文原文：
Using Roche Cedex Bio Analyzers for In-Process Monitoring in Biotech Production
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