INFORS HT: эффективные системы для онлайн мониторинга биомассы в процессе культивирования

INFORS HT - эффективные системы для онлайн мониторинга биомассы в процессе культивирования

Культивирование биомассы является востребованным процессом в области биохимии. В последнее время для его проведения используются шейкеры малого объема. Но большинство таких качалочных колб, несмотря на всю эффективность перемешивания, не позволяют фиксировать рабочие параметры на протяжении всего культивирования. А ведь этот аспект является чрезвычайно важным, так как способен дать представление о полной картине биопроцесса. Помимо этого непрерывно подаваемая информация усиливает контроль за пробами и существенно снижает погрешность измерений.

INFORS HT наравне со своим партнером нашли выход из этой ситуации. Они представили CGQ (Cell Growth Quantifier) — систему, позволяющую измерять параметры процессов в шейкерах в онлайн-режиме. Она относится к классу интегрированных систем и предназначена специально для непрерывного мониторинга за культивированием биообразцов. Первые из представленных моделей предназначены для работ с микробными клетками, однако производитель анонсирует дальнейшую разработку технологии для наблюдения за культивированием клеток животного происхождения.

Конечно, многие из современных качалочных колб позволяют контролировать влажность, скорость перемешивания и температурные параметры. Однако, чтобы мониторить состояние биомассы операторам таких устройств приходится отбирать пробы вручную.

Определение еще одного важного параметра, скорости роста биомассы, также требует периодического прерывания ферментационных процессов, опять же для отбора проб. Далее их помещают в спектрофотометр и обе эти операции требуется повторять на протяжении всего культивирования. Именно так до последнего времени можно было получить более точную картину его протекания. Некоторые современные устройства шагнули дальше и могут определять непосредственно в процессе такие параметры, как содержание углекислого газа в шейкере, рН пробы или pO2 / DO. Однако, и они не в состоянии следить за ростом биомассы или определять количество клеток в ней в автоматическом режиме непосредственно в качалочной колбе.

Полностью интегрируемая система CGQ

Полностью интегрируемая система CGQ, которая способна непрерывно мониторить состояние биомассы в автоматическом режиме является эксклюзивной и давно желаемой разработкой. Эти устройства, выпускаемые INFORS HT позволяют увидеть более точную картину того, что происходит в шейкере на протяжении всего культивирования клеток. Это очень важно, так как знание параметров биомассы является главным фактором изучения различных биопроцессов.

Применение систем онлайн-мониторинга CGQ имеет следующие плюсы:

  • измерения проводятся методами, неразрушающими пробы: культивирование, протекающее в шейкере, не нарушается вмешательствами, связанными с отбором проб. За счет этого параметры влажности и температуры сохраняются неизменными, также как и равномерность перемешивания. Последнее благотворно сказывается на правильном кислородном распределении;
  • система может подключаться сразу к нескольким шейкерам и одновременно вести в них непрерывный мониторинг: при этом гарантирован высокий процент точности даже для такого широкого диапазона. Система оснащена функциями подавления шума и автоматического усреднения полученных данных — именно это значение выводится в конечном итоге на экран;
  • ее можно применять для любых штаммов: система мониторинга не зависит от природы культивируемой биомассы;
  • универсальность: подходит под любой тип колб. Для системы не важны размер, тип, технические параметры шейкера или метод установки в нем емкостей;
  • четкая визуализация, статистический анализ и архивирование полученных данных: все это поддерживается встроенным программным обеспечением. Оно позволяет не только регистрировать и хранить данные, но и строить по ним графики, а также экспортировать их с применением трансформации исходника в необходимый формат информации. Имеется система подсказок;
  • система легко устанавливается и калибруется: благодаря этому экономится достаточное количество времени. Все действия оператора максимально просты и не требуют для реализации определенных навыков;
  • корреляция с опорой на информацию, полученную в режиме офлайн: например, данные системы можно совместить в параметрами оптической плотности или же с полученными значениями сухого веса клеточного образца.

Онлайн-мониторинг

Онлайн-мониторинг, проводимый в непрерывном режиме дает возможность операторам быстро реагировать при достижении биообразцами определенной клеточной плотности. За счет этого ощутимо оптимизируется рабочий процесс. Полученные благодаря CGQ данные дают возможность с высокой точностью оценить такой параметр, как кинетика роста. Он, в свою очередь, глубже раскрывает природу проводимого процесса. Это значительно эффективнее методики контрольных значений.

Система позволяет без труда идентифицировать различные морфологические изменения культуры, определять фазы роста (например, экспоненциальную, стационарную и прочие) и ее ингибирования, а также заметить нехватку кислорода в среде. Возможность собирать данные в короткие сроки и составлять из них статистические подборки особенно актуальна при исследовании токсичности образцов или их профильного роста. Помимо этого, подобное хорошо оптимизирует процесс. Исключение ручного вмешательства оператора значительно снижает риски погрешностей и ошибок эксперимента, а также увеличивает скорость рабочего процесса. Устройство подходит для исследовательских и производственных лабораторий.

Система CGQ разрабатывалась специально под качалочные колбы. В процессе изготовления применялись только проверенные технологии с расчетом на возможность работы со средами различного типа и многообразными условиями культивирования. Высокая точность и широкий диапазон измерений обеспечиваются детекторами, работающими с применением технологии светорассеяния. Они же устраняют такой фактор, как поправка на окраску среды. Интегрированные системы с полной автоматизацией — это широкий шаг в будущее исследований биопроцессов. В нем будет возможно объединение и контроль нескольких разных устройств одной управляющей системой. И разработка системы онлайн-мониторинга является широким шагом к достижению этой цели.

INFORS HT — швейцарская компания, которая разрабатывает оборудование для проведения разнообразных биохимических процессов. Ее производственная политика основывается на экономии сырья, применении только энергоэффективных технологий, увеличении экологичности и снижении уровня вибрации.

Своим делом компания занимается уже около 50 лет, на протяжении которых смогла разработать и внедрить множество инновационных решений, помогающих оптимизировать работу лабораторий. Благодаря применению производимого ею оборудования снижается риск нарушения процесса культивирования. Вред окружающей среде при этом наносится минимальный.

Другие новости