Online monitorovanie obsahu glukózy pre kŕmenie v reálnom čase, aby sa zabezpečilo hladké dokončenie fermentačného procesu.
Biofermentačné inžinierstvo je jednou z dôležitých zložiek moderného biofarmaceutického inžinierstva, získavaním požadovaných biochemických produktov prostredníctvom procesu rastu mikroorganizmov.Proces mikrobiálneho rastu zahŕňa štyri fázy: adaptačnú fázu, log fázu, stacionárnu fázu a fázu smrti.Počas stacionárnej fázy sa hromadí veľké množstvo metabolických produktov.Toto je tiež obdobie, kedy sa produkty zbierajú vo väčšine reakcií.Akonáhle je táto fáza prekročená a vstúpi sa do fázy smrti, bude to značne ovplyvnené ako aktivita mikrobiálnych buniek, tak aj čistota produktov.Kvôli zložitosti biologických reakcií je opakovateľnosť fermentačného procesu zlá a kontrola kvality je náročná.Keď sa proces rozšíri z laboratória do pilotného meradla a z pilotného meradla na výrobu vo veľkom meradle, môžu sa ľahko vyskytnúť abnormality v reakciách.Zabezpečenie toho, aby sa fermentačná reakcia udržala v stacionárnej fáze počas predĺženého obdobia, je najzávažnejším problémom pri rozširovaní fermentačného inžinierstva.
Aby sa zabezpečilo, že mikrobiálny kmeň zostane počas fermentácie vo fáze energického a stabilného rastu, je dôležité zachovať obsah potrebných energetických metabolitov, ako je glukóza.Použitie online spektroskopie na monitorovanie obsahu glukózy vo fermentačnom bujóne v reálnom čase je vhodným technickým prístupom na riadenie biofermentačného procesu: zmeny koncentrácie glukózy sa vezmú ako kritériá na suplementáciu a určenie stavu mikrobiálneho kmeňa.Keď obsah klesne pod stanovenú hranicu, suplementácia môže byť urýchlene vykonaná na základe výsledkov monitorovania, čím sa výrazne zvýši kvalita a účinnosť biofermentácie.Ako je znázornené na obrázku nižšie, bočná vetva je vytiahnutá z malej fermentačnej nádrže.Spektroskopická sonda získava signály fermentačnej kvapaliny v reálnom čase cez cirkulačný bazén, čo v konečnom dôsledku umožňuje detekciu koncentrácií glukózy vo fermentačnej kvapaline až do 3‰.
Na druhej strane, ak sa na kontrolu procesu použije offline odber vzoriek fermentačného bujónu a laboratórne testovanie, výsledky oneskorenej detekcie môžu zmeškať optimálne načasovanie suplementácie.Okrem toho môže proces odberu vzoriek ovplyvniť fermentačný systém, ako je kontaminácia cudzími baktériami.
Čas odoslania: 7. decembra 2023