Bílá kniha

Měření rozpuštěného kyslíku při fermentaci a kultivaci buněčných kultur

Bílá kniha

Bílá kniha o eliminaci šumu při měření kyslíku během fermentace a kultivace buněčných kultur

Měření hladiny rozpuštěného kyslíku je zásadní při fermentaci a kultivaci buněčných kultur, neboť zaručuje, že jsou udržovány optimální podmínky pro růst buněk.

Jak je v bílé knize vysvětleno, nízká hladina rozpuštěného kyslíku ve fermentorech/bioreaktorech může ovlivňovat rychlost růstu, absorpci živin, buněčnou morfologii a syntézu metabolitů, což na oplátku může vést k nižší výnosnosti i horší kvalitě konečného výrobku. Vysoká hladina vyvolává vznik reaktivních forem kyslíku, které mohou okysličit složky média a způsobit buněčné mutace. Navíc ve velkých kvasných nádržích vyžadujících výkonné kompresory ke vstřikování vzduchu dochází k nehospodárnému plýtvání energie v důsledku nadměrného výstřelkování. Udržování hladiny rozpuštěného kyslíku v požadovaném rozsahu je proto naprosto zásadní pro optimalizaci procesů.

Přesná regulace kyslíku je možná jen tehdy, pokud jsou měření prováděná senzory rozpuštěného kyslíku nainstalovanými ve fermentorech/bioreaktorech spolehlivá. Vzduchové bubliny, které se hromadí anebo procházejí kolem měřicího hrotu senzoru, mohou být příčinou šumu měřicího signálu. Chybná měření nejvyšších a nejnižších hladin mohou vést k nesprávnému nastavení výstřelkování či doplňování a také k problémům spojeným s přípravou nebo regulací procesu fermentace či kultivace buněčných kultur.

I když jsou amperometrické senzory úspěšně využívány ve farmaceutickém průmyslu po mnoho desetiletí, stále častěji je nahrazují optické senzory, jelikož nevyžadují polarizaci, mají nižší nároky na údržbu a velmi malé odchylky. Jak u amperometrických senzorů, tak i optických senzorů rozpuštěného kyslíku může docházet ke zmíněnému šumu signálu způsobenému vzduchovými bublinami.

V bílé knize se dozvíte, jak se METTLER TOLEDO podařilo tento problém vyřešit přidáním snímacího prvku na své optické senzory, které zabraňují hromadění bublin u měřicího hrotu.

Součástí je i případová studie provedená v jednom zařízení v Brazílii, kde se přechodem na řešení nabízené METTLER TOLEDO podařilo eliminovat šum signálu při měření rozpuštěného kyslíku a tím i podstatným způsobem zlepšit fermentační procesy.

Bílá kniha popisuje:

  • Vliv a úloha kyslíku v procesu fermentace a kultivace buněčných kultur
  • Jak se měří a reguluje hladina rozpuštěného kyslíku
  • Vyřešení problému s šumem měřicího signálu senzoru rozpuštěného kyslíku