在细胞培养中转向数字化监测

细胞培养是一个宝贵的工具的众多应用。它允许我们细胞的正常生理和生物化学研究,探索机制潜在疾病,试验药物化合物和制造biotherapeutics的影响。实时连续监测细胞的能力确保宝贵的时间和金钱不是花进行细胞实验并不可行。它还可以帮助你优化培养条件,确定污染。

188金宝搏备用说话约翰•摩尔主席科学生物工艺(SBI)来找到更多关于实时监测细胞培养使用光学传感器。

凯特·罗宾逊(KR):为什么细胞培养过程的监控很重要?

约翰•摩尔(JM):自从哈里森开始在体外细胞培养是在1907年,发生了一些突破性的进展,3 d文化最有名望的人之一。细胞培养系统,如组织培养瓶,多井盘子和摇动烧瓶本质上是黑盒。当前工作流依靠手工操作,如打开孵化器视觉检查和采取文化血管成像,抽样或其他离线化验。这些人工工作流增加人为错误和污染风险,需要耗费大量的时间和成本,并不是有效的提供数据单元的科学家需要做出及时的细胞培养的决定。

关键的细胞培养信息包括污染的迹象,细胞增殖(细胞计数),活细胞密度、细胞形态、融合,表型的表达特定的标记和内部和细胞外蛋白表达。根据实验目的和应用程序,监控这些信息提供了所需的数据测试和推进科学实验假设。

基米-雷克南:细胞培养通常是如何监测和趋势是什么驱动转向数字化的过程?

JM:细胞培养今天通常离线监测和通过手工过程。除了视觉检查污染和酚红的变化表明pH值的变化,大部分的监控和数据采集发生以外的细胞培养孵化器。文化船只采取显微镜和板读者和细胞和其他媒体是手动采集样本进行脱机分析。

值得庆幸的是,近年来遥感技术的进步,自动化和数据分析以及购买力数字化可访问。常规和劳动密集型任务移液和细胞计数等已成为自动化的但还没有被广泛使用。因此,再现性危机在自然科学持续2016年出版的“再现性1500名科学家把盖子”调查。

基米-雷克南:你能解释一下你的光学传感器允许细胞培养过程的在线监测和信息学扮演怎样的角色呢?

JM:印度国家银行开发了商用光学传感器在线和实时监控的pH值,溶解氧和生物量。溶解氧和pH传感器3和5毫米直径,分别连接在一个培养皿的胶粘剂在读者定位在墙上剔透的容器材料的测量。读者被连接到一台计算机数据采集和绘图。光纤读者也可以在光纤电缆连接到传感器的配件:光纤探针穿过生物反应器的港口、主要材料细胞灌注流循环和明星适配器的定位与血管和生物反应器壁从最难到达的地点收集数据。生物量数据通过后向散射测量高度并行化和非侵入性的方式从摇动烧瓶和生物反应器。

pH值和溶解氧传感器是一次性,一次性通过高压蒸汽灭菌,环氧乙烷或γ辐照。他们也pre-calibrated,适合长期的文化和非常便宜,每一个研究人员可以访问实时数据对他们的细胞。这些可操作的数据洞察力真正照亮当前细胞培养系统的黑盒。

基米-雷克南:实时监测细胞培养有什么好处?

JM:实时细胞培养的见解是闭环控制和自动化的基础。这些见解所需流程优化,再现性,降低成本,当结合在一起,帮助高吞吐量测试。实时监控显示问题,允许旋转或及时终止实验。

需要高质量的实时数据作为输入为闭环控制,关键工艺参数和关键产品属性保持在目标水平的文化。例如,不同的细胞类型需要不同的溶解氧水平最佳的细胞健康和表型表达。实时溶解氧数据可用于控制水平在一个预定义的范围内通过媒体氧化等方法,灌注,搅拌或摇晃。

基米-雷克南:这些传感器技术更好的通知生物制药应用程序如何?

JM:我们的使命是把生物工艺的猜测和照亮了黑匣子的哺乳动物和微生物细胞培养。这些传感器技术实现数字简化生物工艺:实时可行的见解通过微型智能传感器、人工智能和机器学习,从实验室到生产地板。我们正在扩大我们的传感平台包括额外的分析物如葡萄糖传感器,开发闭环控制系统自动化喂养和气体控制。生物药物、细胞和基因治疗产品和个性化医疗医学的前沿,过程控制,重现性,降低成本、上市时间和高质量的产品获得至关重要,真正的实现技术。印度国家银行将成为这些使我们生物制药技术的领先供应商合作伙伴。

约翰·摩尔是凯特·罗宾逊,助理编辑技术网络。188金宝搏备用