Пробоотборник FLEX компании NOVA Biomedical

    Оценка эффективности автоматической системы отбора проб (он-лай пробоотборник) из биореактора при культивировании клеток млекопитающих.

    Введение

    Двумя общими целями изучения процесса производства биотерапевтических препаратов являются сокращение времени исследований и улучшение понимания процессов, происходящих в ферментере при культивировании клеток. Обе эти цели требуют повышенной пропускной способности в работе биотехнологической лаборатории. Один из способов увеличить производительность исследовательских работ в области биотехнологического производства является увеличение количества биореакторов (ферментеров) и/или увеличение частоты отбора проб из биореактора; однако эти подходы связаны с повышением уровня затрат на исследования, связанных, в первую очередь, с увеличением персонала лабораторий. Таким образом, автоматизация  процесса онлайн отбора проб из ферментера является единственным решением для увеличения количества биотехнологических экспериментов и повышения их эффективности. В начале 2009 года автоматический пробоотборник (автосемплер) FLEX производства  NOVA Biomedical был выведен на биотехнологический рынок. Компания Pfizer приобрела коммерческий образец и провела  всеобъемлющие его испытания с тем, чтобы проверить,  отвечает ли он трем основным требованиям, для успешной реализации в нашем видении “лаборатории будущего”.

    Это три основных требования:

    1)  поддержание стерильности в биореакторе/ферментере в течение длительного периода времени; до 3 недель подпитываемой культуры;

    2)  взаимодействие с различными аналитическими инструментами;

    3)  сохранение точности культивирования клеток (например, без разбавления пробы, без потери газовых компонентов во время обработки образцов).

    В настоящей работе мы показал, что автоматический пробоотборник FLEX удовлетворяет всем трем требованиям.

    Пробоотборник NOVA Biomedical FLEX может использоваться для отбора образцов сразу из 9 ферментеров на основе заданной пользователем программы. Образец поступает на измерительный блок анализатора FLEX, который анализирует культуральную жидкость по следующим параметрам: концентрация метаболитов, газов, электролитов,  плотности/жизнеспособных клеток и осмоляльности.

    Материалы и методы

    • Рекомбинантные клеточные линии CHO выращивают в определенных химических средах с добавлением определенных химических питательных веществ.
    • 1л ферментер Applikon.
    • Автоматический семплер FLEX отбирает пробы их 2-х ферментеров и передает их на измерительный блок анализатора FLEX.
    • Данные, полученные из автосемплера FLEX, сравнивали с данными, отобранными из реактора вручную, и провели их статистический анализ.

    Feks Автосемплер Схемы

    FleksFleks1

    Лабораторные установки                                                     Порты и соединения

     

    Выводы

    Автоматическая система отбора проб (автосемплер) FLEX удовлетворяет всем трем требованиям, изложенным во введении:

    • Успешно были соблюдены требования стерильности.
    • Результаты анализа концентрации газов и метаболитов: ∆РН ≤0.035, ∆PCO2 ≤10%, ∆Глюкозы ≤10%, ∆Лактата ≤10%
    • Результаты анализа клеток: ∆Жизнеспособных Клеток ≤10%, ∆Жизнеспособность ≤2%
    • Автоматическая система отбора проб (автосемплер) FLEX может быть использована для обеспечения более глубокого понимания процессов, происходящих при ферментации, в режиме реального времени при минимизации затрат рабочего времени. Надежная автоматическая система отбора проб является краеугольным камнем дальнейшего применения процессно-аналитических технологий в биотехнологии.

    Авторы: Kavi Mehta, Erwin Y. Yu, Susan Casnocha, BioTherapeutics Pharm Sci, Pfizer Inc, St. Louis, MO 63017