Monitorització en línia del contingut de glucosa per a l'alimentació en temps real per garantir la finalització correcta del procés de fermentació.
L'enginyeria de biofermentació és un dels components importants de l'enginyeria biofarmacèutica moderna, obtenint els productes bioquímics desitjats mitjançant el procés de creixement de microorganismes.El procés de creixement microbià inclou quatre etapes: fase d'adaptació, fase de registre, fase estacionària i fase de mort.Durant la fase estacionària, s'acumulen una gran quantitat de productes metabòlics.Aquest és també el període en què es recullen els productes en la majoria de reaccions.Un cop superada aquesta fase i entri a la fase de mort, tant l'activitat de les cèl·lules microbianes com la puresa dels productes es veuran molt afectades.A causa de la complexitat de les reaccions biològiques, la repetibilitat del procés de fermentació és deficient i el control de qualitat és un repte.A mesura que el procés s'escala del laboratori a l'escala pilot, i de l'escala pilot a la producció a gran escala, es poden produir fàcilment anormalitats en les reaccions.Assegurar que la reacció de fermentació es mantingui en la fase estacionària durant un període prolongat és el problema més preocupant a l'hora d'escalar l'enginyeria de fermentació.
Per garantir que la soca microbiana es mantingui en una fase de creixement vigorosa i estable durant la fermentació, és crucial mantenir el contingut dels metabòlits energètics necessaris com la glucosa.L'ús de l'espectroscòpia en línia per controlar el contingut de glucosa en el brou de fermentació en temps real és un enfocament tècnic adequat per controlar el procés de biofermentació: prendre els canvis en la concentració de glucosa com a criteri de suplementació i determinar l'estat de la soca microbiana.Quan el contingut cau per sota d'un llindar establert, la suplementació es pot dur a terme ràpidament en funció dels resultats del seguiment, millorant significativament la qualitat i l'eficiència de la biofermentació.Com es mostra al diagrama següent, s'extreu una branca lateral d'un petit dipòsit de fermentació.La sonda d'espectroscòpia obté senyals de líquid de fermentació en temps real a través d'una piscina de circulació, permetent finalment la detecció de concentracions de glucosa en el líquid de fermentació fins a un 3‰.
D'altra banda, si s'utilitzen mostres fora de línia del brou de fermentació i proves de laboratori per al control del procés, els resultats de detecció retardats poden perdre el moment òptim per a la suplementació.A més, el procés de mostreig pot afectar el sistema de fermentació, com ara la contaminació per bacteris estrangers.
Hora de publicació: 07-12-2023