La sustitución de los procesos manuales por la automatización es una tendencia en la industria biofarmacéutica. Para automatizar completamente el cultivo de células de mamífero por lotes alimentados, es fundamental controlar la glucosa, una fuente de nutrientes clave. Gracias a la detección en línea y al software de control predictivo de modelos, se puede conseguir una alimentación automatizada y una concentración estable de glucosa en los biorreactores.
Control de alta precisión en tiempo real de la actividad celular
Hemos hecho posible medir las actividades celulares en tiempo real utilizando sensores en línea de última generación que detectan con gran precisión las densidades de células viables y las concentraciones de glucosa y lactato.
Cultivo celular automático mediante control avanzado
Aprovechando los datos de los sensores en línea, un algoritmo de control predictivo de modelos diseñado específicamente para el cultivo de células de mamíferos permite controlar automáticamente la concentración de glucosa con gran precisión. No se requieren muestreos ni análisis fuera de línea.
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Sistema de biorreactor de control avanzado BR1000
El sistema de biorreactor de control avanzado BR1000 automatiza el cultivo de células de mamífero a escala de laboratorio con una monitorización en tiempo real de gran precisión y un control de procesos avanzado.
Detalles
Tecnología para medir la actividad celular
La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) se utiliza para medir en tiempo real la concentración de fuentes de nutrientes absorbidas por las células y la concentración de metabolitos expulsados por las células en el espacio extracelular. Dado que las fuentes de nutrientes y los metabolitos absorben la luz infrarroja cercana, los cambios en la concentración se captan midiendo los espectros de absorción infrarroja cercana de las fuentes de nutrientes y los metabolitos con una sonda de medición colocada en el medio de cultivo. Las células absorben una fuente de nutrientes y la metabolizan para producir anticuerpos, proteínas y otros fármacos. Mediante el control de la fuente de nutrientes (glucosa) absorbida por las células y el metabolito (ácido láctico) expulsado de la célula por el metabolismo, es posible medir la actividad de las células en cultivo.
Tecnología para medir el estado de las células
El número de células vivas se mide en tiempo real mediante el método de medición de la impedancia eléctrica. Las células vivas en un campo eléctrico provocan la relajación dieléctrica, que polariza las cargas dentro y fuera de la membrana celular. En cambio, las células muertas no experimentan polarización de cargas porque sus membranas están rotas. Como resultado, la capacitancia del medio de cultivo cambia en proporción al número de células vivas. Utilizando esta característica, una sonda de medición colocada en el medio de cultivo puede medir el cambio en la capacitancia del medio de cultivo para determinar el número de células vivas.
Tecnología para predecir y controlar el metabolismo celular
El modelado matemático del movimiento celular predice el estado metabólico de las células y controla el entorno de cultivo apropiado para la producción de fármacos. Los cambios en el estado metabólico de las células se expresan en cambios en la tasa de crecimiento celular y en el consumo de fuentes de nutrientes. Por lo tanto, construimos un modelo matemático del metabolismo celular basado en mediciones en tiempo real del número de células vivas y de la concentración de fuentes de nutrientes y metabolitos para estimar y predecir la tasa de crecimiento de las células y la tasa de consumo de fuentes de nutrientes. A partir de estas predicciones, se puede controlar el entorno de cultivo para mantener una actividad celular óptima.
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