Đo lượng oxy hòa tan là điều cần thiết trong quá trình lên men và nuôi cấy tế bào để đảm bảo các điều kiện nuôi cấy vẫn tối ưu cho các tế bào.
Như đã giải thích trong trang trắng, nồng độ oxy hòa tan thấp trong các thiết bị lên men/thiết bị phản ứng sinh học có thể tác động đến tốc độ tăng trưởng, sự hấp thu chất dinh dưỡng, hình thái tế bào và quá trình tổng hợp chất chuyển hóa; điều này dẫn đến giảm năng suất và chất lượng sản phẩm sau cùng. Nồng độ cao dẫn đến sự hình thành các gốc tự do oxy hóa mà có thể oxy hóa các thành phần trong môi trường và dẫn đến đột biến tế bào. Ngoài ra, trên các thiết bị lên men lớn đòi hỏi máy nén có công suất để phun khí; phun khí quá mức sẽ gây lãng phí năng lượng và tốn kém. Do đó, việc duy trì lượng oxy hòa tan trong phạm vi cần thiết là rất quan trọng để tối ưu hóa quy trình.
Chỉ có thể kiểm soát lượng oxy chính xác nếu các kết quả đo từ các cảm biến oxy hòa tan được lắp đặt trong thiết bị lên men/thiết bị phản ứng sinh học là đáng tin cậy. Bong bóng khí tích tụ hay che mất đầu đo của cảm biến sẽ tạo ra can nhiễu trên tín hiệu cảm biến. Các giá trị đo đạt đỉnh hay đáy do can nhiễu có thể dẫn đến các điều chỉnh không phù hợp đến quá trình phun khí hay cấp liệu bổ sung, các vấn đề về pha chế xung quanh các chiến lược kiểm soát lên men/nuôi cấy tế bào.
Mặc dù các cảm biến amperometric đã phục vụ ngành công nghiệp dược phẩm hiệu quả trong nhiều thập kỷ, các cảm biến quang học đang thay thế chúng do không yêu cầu phân cực, giảm nhu cầu bảo trì và độ trôi rất thấp. Cả cảm biến amperometric và cảm biến oxy hòa tan quang học đều bị can nhiễu bởi các tín hiệu nhiễu nói trên do bong bóng khí gây ra.
Trang trắng cho thấy METTLER TOLEDO đã đưa ra cách thức giải quyết vấn đề này với một chi tiết cảm biến giúp ngăn chặn bong bóng tích tụ ở đầu cảm biến quang học.
Trang trắng cũng đề cập một nghiên cứu trường hợp về một cơ sở ở Brazil đã loại bỏ các tín hiệu oxy bị can nhiễu và cải thiện đáng kể quá trình lên men nhờ chuyển sang giải pháp của METTLER TOLEDO.
Nội dung nổi bật của trang trắng:
- Vai trò và ảnh hưởng của oxy trong quá trình lên men và nuôi cấy tế bào
- Lượng oxy hòa tan được đo lường và kiểm soát như thế nào
- Giải quyết vấn đề can nhiễu tín hiệu của cảm biến oxy