 |
Der Nutzen der Messung und Regulierung von gelöstem CO2 in Zellkulturen genießt rasch zunehmende Anerkennung. Die traditionellen Verfahren der Atline- und Offline-CO2-Messungen sind weit verbreitet, erlauben jedoch nicht die notwendige Echtzeit-Überwachung, die zur weiteren Optimierung der Verfahrensabläufe führen kann.
Die Alternative sind kontinuierliche Messungen direkt im Bioreaktor mithilfe von Inline-CO2-Sensoren – so lässt sich eine deutliche Steigerung der Produktivität und Qualität des Endproduktes erreichen.
In „Fünf Wege zur Optimierung von Bioprozessen mithilfe von Inline-CO2-Sensoren“ wird anhand von Fallbeispielen darüber berichtet, wie die Hersteller von Biopharmazeutika Inline-CO2-Messungen in ihre Bioreaktoren integrieren, um so eine verbesserte Kontrolle ihrer Prozessentwicklungs-, Scale-up- und Produktionsprozesse zu gewährleisten.
Das Messen und Überwachen des CO2-Wertes in Zellkulturen ist von großer Bedeutung, da zu hohe Konzentrationen häufig eine toxische Wirkung auf die Zellen haben und die Qualität von Proteinprodukten beeinträchtigen können. Genauer gesagt nehmen aerobe Säugetierzellen während des Wachstums Nährstoffe und O2 auf und scheiden CO2, Ammoniak und Milchsäure aus. Mit der weiteren Vermehrung der Zellen nimmt die Konzentration der ausgeschiedenen Nebenprodukte zu, was zu einem für das weitere Zellwachstum ungünstigen Absinken des pH-Werts führen kann. Darüber hinaus kann gelöstes CO2 leicht ins Innere der Zellen gelangen und dort den intrazellulären pH-Wert beeinträchtigen sowie wichtige Zellprozesse direkt beeinflussen.
Niedrige CO2-Konzentrationen im Bioreaktor können sich ebenfalls nachteilig auswirken, da CO2 für bestimmte Stoffwechselprozesse benötigt wird. Wird die CO2-Konzentration jedoch dauerhaft im optimalen Bereich gehalten, führt dies zu einer höheren Ausbeute bei gleichzeitiger Verkürzung der Fermentationsdauer.
Normalerweise wird gelöstes CO2 mit einem Blutgasanalysegerät gemessen. Dies ist jedoch ein zeitaufwändiges und für die Techniker sehr arbeitsintensives Verfahren, insbesondere angesichts der vielen Biocontroller, die in einer Forschungs- und Entwicklungs- oder Prozesseinrichtung betreut werden müssen. Echtzeitmessungen mit Inline-CO2-Sensoren stellen eine zuverlässige und anwenderfreundliche Alternative zu diesen Offline-Verfahren dar.
Dieser Leitfaden erklärt, wie Zellkultur-Bioprozesse mit Inline-CO2-Sensoren die Produktivität steigern, das Scale-up während der Prozessentwicklung beschleunigen und ein besseres Verständnis der Zellkultur-Wachstumsphasen ermöglichen können.
Der Leitfaden enthält beispielsweise die folgenden Fallbeispiele:
- Wie eine Steuerung von CO2-Anreicherungen die Produktivität steigern kann
- Wie Inline-CO2-Sensoren die Prozessentwicklung vom Labortisch bis zur Produktionsanlage unterstützen
- Wie CO2 zur Überwachung der respiratorischen Effizienz eingesetzt kann.
Laden Sie sich unseren Leitfaden „Fünf Wege zur Optimierung von Bioprozessen mithilfe von Inline-CO2-Sensoren“ herunter und erfahren Sie mehr.
