在上游生物工艺中提高分析灵敏度,使用时隔拉曼光谱法
Mahdi Mubin Shaikat1, Venkata Gayatri Dhara2, James K Drennen1,3
1Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Duquesne University, Pittsburgh, PA, 15282, USA.
Bioprocess and biosystems engineering
|December 20, 2025
概括
时间隔离的拉曼光谱 (TGRS) 有效地减少了哺乳动物细胞培养中的光干扰. 这一进步改善了关键分析物的信号噪声比和检测极限,提高了上游生物工艺监测.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分析化学 分析化学
- 过程分析技术 (PAT) 是一种分析技术.
背景情况:
- 上游生物处理依赖于监测pH,溶解氧和分析物度等关键参数,以评估代谢状态.
- 拉曼光谱 (RS) 是一种过程分析技术 (PAT) 工具,用于线内监测,但受到光干扰的影响.
- 在RS中光干扰会降低信号对噪声比 (SNR) 并增加检测极限 (LOD),阻碍准确的分析.
研究的目的:
- 评估时隔拉曼光谱 (TGRS) 作为一种PAT工具,用于克服哺乳动物细胞培养监测中的光干扰.
- 评估TGRS对改善CHO细胞培养中的关键分析物的SNR和LOD的影响.
- 为了证明使用TGRS提高分析物的可检测性,以改善上游生物工艺控制.
主要方法:
- 时间隔离拉曼光谱 (TGRS) 对哺乳动物细胞培养样本的应用.
- 使用纯组件建模和净分析信号 (NAS) 来进行数据分析.
- 计算信号噪声比 (SNR) 和检测极限 (LOD) 以量化性能改进.
主要成果:
- 在拉曼光谱中,TGRS显著减少了光干扰.
- 在CHO细胞培养样本中,五个关键分析物的SNR和LOD得到了显著改善.
- 实现了分析物的增强检测能力,使得过程监测更加精确.
结论:
- 时隔拉曼光谱 (TGRS) 是一种可行的PAT工具,用于上游生物处理.
- TGRS通过减轻光干扰来克服传统RS的局限性.
- 这项技术有助于在复杂的生物工艺系统中精确监测和检测分析物,改善工艺控制.
