Surveillance en ligne de la teneur en glucose pour une alimentation en temps réel afin de garantir le bon déroulement du processus de fermentation.
L'ingénierie de la biofermentation est l'une des composantes importantes de l'ingénierie biopharmaceutique moderne, permettant d'obtenir les produits biochimiques souhaités grâce au processus de croissance de micro-organismes.Le processus de croissance microbienne comprend quatre étapes : la phase d’adaptation, la phase log, la phase stationnaire et la phase de mort.Pendant la phase stationnaire, une grande quantité de produits métaboliques s'accumule.C'est aussi la période où les produits sont récoltés dans la plupart des réactions.Une fois cette phase dépassée et entrée dans la phase de mort, tant l’activité des cellules microbiennes que la pureté des produits seront fortement affectées.En raison de la complexité des réactions biologiques, la répétabilité du processus de fermentation est médiocre et le contrôle qualité est difficile.À mesure que le processus passe du laboratoire à l’échelle pilote, et de l’échelle pilote à la production à grande échelle, des anomalies dans les réactions peuvent facilement se produire.Garantir que la réaction de fermentation est maintenue en phase stationnaire pendant une période prolongée est le problème le plus préoccupant lors du développement de l’ingénierie de la fermentation.
Pour garantir que la souche microbienne reste dans une phase de croissance vigoureuse et stable pendant la fermentation, il est crucial de maintenir la teneur en métabolites énergétiques nécessaires tels que le glucose.L’utilisation de la spectroscopie en ligne pour surveiller la teneur en glucose du bouillon de fermentation en temps réel constitue une approche technique appropriée pour contrôler le processus de biofermentation : prendre les changements de concentration en glucose comme critères de supplémentation et déterminer l’état de la souche microbienne.Lorsque la teneur tombe en dessous d'un seuil défini, une supplémentation peut être rapidement effectuée sur la base des résultats du suivi, améliorant ainsi considérablement la qualité et l'efficacité de la biofermentation.Comme le montre le schéma ci-dessous, une branche latérale est tirée d'une petite cuve de fermentation.La sonde de spectroscopie obtient des signaux de liquide de fermentation en temps réel à travers un bassin de circulation, permettant finalement la détection de concentrations de glucose dans le liquide de fermentation jusqu'à 3‰.
D’un autre côté, si un échantillonnage hors ligne du bouillon de fermentation et des tests en laboratoire sont utilisés pour le contrôle du processus, les résultats de détection retardés risquent de ne pas correspondre au moment optimal pour la supplémentation.De plus, le processus d'échantillonnage peut affecter le système de fermentation, comme une contamination par des bactéries étrangères.
Heure de publication : 07 décembre 2023