Az oldottoxigén-mérés elengedhetetlen a fermentáció- és sejtkultúra-folyamatoknál, hogy biztosítsa és megőrizze a sejtek számára optimális körülményeket.
Ahogy az a tanulmányban is szerepel, a fermentálók/bioreaktorok alacsony oldottoxigén-szintje hatással lehet a tenyésztési rátára, a tápanyag-felvételre, a sejtmorfológiára és az anyagcserére; amely alacsonyabb hozamot és gyengébb végtermék-minőséget eredményez. Magas szint esetén reaktív oxigénfajok képződnek, amelyek képesek az összetevők oxidálására a közegben, és végül sejtmutációhoz vezetnek. Ezen túlmenően a nagy fermentálóknál nagy teljesítményű kompresszorokra van szükség a levegő befújásához, így ha sűrűn van szükség befújásra, az megnövekedett energiaigénnyel jár. Az oldott oxigén megfelelő szinten tartása ezért kritikus fontosságú a folyamat optimalizálása szempontjából.
Az oxigén pontos szabályozása viszont csak akkor lehetséges, ha a fermentálókba/bioreaktorokba telepített oldottoxigén-szenzorok megbízhatóak. Az érzékelők mérőhegyén áthaladó légbuborékok zajt eredményeznek az érzékelők jelében. A hibás mérési eredmények nem megfelelő beállításokhoz vezethetnek a befújásnál vagy a betáplálásnál, ami problémákat okozhat a fermentáció-/sejtkultúra-szabályozási stratégiákban.
Jóllehet a gyógyszeriparban már több évtizede használják az amperometriás érzékelőket, lassan átveszik a helyüket az optikai érzékelők, amelyeknél nincs szükség polarizációra, kisebb a karbantartási igényük és rendkívül alacsony az eltolódásuk. Mind az amperometriás, mind pedig az optikai oldottoxigén-szenzorok ki lehetnek téve azonban a korábban említett, légbuborékok által okozott jelzajhatásnak.
A tanulmány bemutatja, hogy a METTLER TOLEDO hogyan oldotta meg a problémát az optikai érzékelőinél alkalmazott érzékelőbetéttel, amely megakadályozza, hogy buborékok gyűljenek össze az érzékelő hegyénél.
A tanulmányban szerepel egy esettanulmány, amelyben egy brazíliai üzemben megszüntették a zajos oxigénjeleket és jelentősen javították a fermentációs folyamatokat azáltal, hogy a METTLER TOLEDO megoldására váltottak.
A tanulmány főbb pontjai:
- Az oxigén szerepe és hatása a fermentáció- és sejtkultúra-folyamatokban
- Az oldott oxigén mérésének és szabályozásának módja
- Megoldás az oxigénszenzor zajos jelének problémájára