L'importanza di misurare e regolare i livelli di CO2 disciolta nella coltura cellulare è sempre più evidente. I metodi tradizionali di misura della CO2 in linea e non in linea sono molto diffusi, ma non consentono il necessario monitoraggio in tempo reale che può tradursi in un miglioramento del processo.
La misura continua alternativa effettuata direttamente all'interno del bioreattore con i sensori di CO2 in linea può portare a miglioramenti significativi in termini tanto di produttività quanto di qualità del prodotto.
La guida "5 modi in cui i sensori di CO2 in linea migliorano i bioprocessi" illustra le esperienze di alcune aziende biofarmaceutiche che hanno implementato le misure di CO2 in linea nei propri reattori per ottenere un maggiore controllo sui propri processi di sviluppo, scale-up e produzione.
Misurare e controllare i livelli di CO2 nella coltura cellulare è importante perché i valori eccessivi possono essere tossici per le cellule e compromettere la qualità dei prodotti proteici. Per la propria crescita le cellule aerobiche dei mammiferi consumano nutrienti e O2 ed espellono CO2, ammoniaca e acido lattico. Man mano che le cellule proliferano, anche la concentrazione dei sottoprodotti aumenta e ciò può causare una riduzione generale del valore di pH che ostacola l'ulteriore crescita cellulare. Inoltre, la CO2 disciolta può penetrare facilmente nelle cellule, modificando il pH intracellulare e influenzando direttamente alcuni importanti processi cellulari.
Una certa quantità di CO2 è necessaria per alcuni processi metabolici; di conseguenza, anche livelli insufficienti di CO2 possono essere dannosi. Per aumentare la resa e ridurre i tempi di fermentazione, è quindi importante mantenere la CO2 nell'intervallo ottimale.
Di solito, la CO2 disciolta viene misurata mediante un analizzatore per fase gas nel sangue; l'operazione comporta un grande dispendio di tempo da parte dei tecnici, soprattutto per la quantità elevata di biocontroller che possono essere previsti nella struttura incaricata delle attività di R&S o sviluppo del processo. Le misure in tempo reale effettuate con i sensori di CO2 in linea costituiscono un'alternativa affidabile e accessibile rispetto ai metodi off line.
La guida illustra come l'uso dei sensori di CO2 in linea nei bioprocessi possa aumentare la produttività, consentire scale-up più rapidi durante lo sviluppo del processo e favorire una migliore comprensione della fase di crescita della coltura cellulare.
La guida affronta i seguenti argomenti:
- Come migliorare la produttività mediante la gestione dell'accumulo di CO2
- In che modo i sensori di CO2 in linea sono in grado di supportare lo sviluppo del processo dal banco del laboratorio alle cisterne di produzione
- Come utilizzare la CO2 per contribuire a monitorare l'efficienza respiratoria dei microrganismi.
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