Meritev raztopljenega kisika ima ključno vlogo pri zagotavljanju optimalnih pogojev za celice pri fermentaciji in gojenju celičnih kultur.
Kot je opisano v beli knjigi, nizke ravni raztopljenega kisika v fermentorjih/bioreaktorjih lahko vplivajo na hitrost rasti, porabo hranilnih snovi, morfologijo celic in sintezo presnovkov, kar povzroča nižji donos in slabšo kakovost končnega izdelka. Pri visokih ravneh raztopljenega kisika se tvorijo reaktivne kisikove zvrsti, ki lahko oksidirajo komponente v gojišču, kar povzroča mutacije celic. Poleg tega je prekomerno spiranje pri velikih fermentorjih, ki potrebujejo močan kompresor za dovod zraka, drago in energijsko potratno. Vzdrževanje zahtevanih ravni raztopljenega kisika je tako ključnega pomena za optimizacijo postopka.
Natančen nadzor kisika je mogoč samo, če so meritve senzorjev raztopljenega kisika, nameščenih v fermentorjih/bioreaktorjih, zanesljive. Zračni mehurčki, ki se zbirajo na merilni konici senzorja ali jo prečkajo, ustvarjajo šum na signalu senzorja. Zaradi nepravilnih vrhov ali minimumov pri meritvah so lahko prilagoditve spiranja ali dodajanja hranil neustrezne, kar še stopnjuje težave pri strategijah nadzora fermentacije/gojenja celičnih kultur.
Čeprav so se amperometrični senzorji več desetletij uspešno uporabljali v farmacevtski industriji, jih postopoma nadomeščajo optični senzorji, ker ne zahtevajo polarizacije, potrebujejo manj vzdrževanja in imajo zelo majhna odstopanja. Zgoraj omenjeni šumi, ki jih povzročajo zračni mehurčki, lahko vplivajo tako na ameprometrične kot na optične senzorje raztopljenega kisika.
Bela knjiga opisuje rešitev družbe METTLER TOLEDO za senzorni element optičnega senzorja, ki preprečuje, da bi se zračni mehurčki nabirali na konici senzorja.
Bela knjiga vsebuje tudi študijo primera brazilskega podjetja, ki je z uporabo rešitve družbe METTLER TOLEDO odpravilo šume na signalih pri meritvah kisika in znatno izboljšalo postopek fermentacije.
Najpomembnejše teme bele knjige:
- Vloga in vpliv kisika pri fermentaciji in gojenju celičnih kultur
- Načini merjenja in nadzora raztopljenega kisika
- Odprava težave s šumom na signalih senzorja kisika
