Akụkọ - Nleba anya nke ọkwa pH na usoro ịgba mmiri ọgwụ bio

Elektrọd pH na-arụ ọrụ dị oke mkpa na usoro ịgba mmiri, nke bụ isi na-arụ ọrụ iji nyochaa ma chịkwaa acidity na alkalinity nke ofe ịgba mmiri. Site n'ịtụle uru pH mgbe niile, elektrọd ahụ na-enye aka ịchịkwa gburugburu ịgba mmiri. Elektrọd pH nkịtị nwere elektrọd sensọ na elektrọd ntụaka, na-arụ ọrụ na ụkpụrụ nke nha anya Nernst, nke na-achịkwa mgbanwe nke ike kemịkalụ ka ọ bụrụ akara eletriki. Ike elektrọd ahụ metụtara ọrụ nke ion hydrogen na ngwọta ahụ. A na-ekpebi uru pH site na iji tụnyere ọdịiche voltaji a tụrụ na nke ngwọta nchekwa ọkọlọtọ, na-enye ohere maka nhazi ziri ezi na nke a pụrụ ịtụkwasị obi. Usoro nha a na-eme ka iwu pH kwụsiri ike n'oge usoro ịgba mmiri ahụ, si otú a na-akwado ọrụ nje bacteria ma ọ bụ sel kacha mma ma hụ na ngwaahịa dị mma.

Iji elektrọd pH nke ọma chọrọ ọtụtụ usoro nkwadebe, gụnyere ọrụ elektrọd - nke a na-enwetakarị site n'itinye elektrọd ahụ n'ime mmiri a gwakọtara agwakọta ma ọ bụ ihe ngwọta pH 4 buffer - iji hụ na nzaghachi na nha ziri ezi kacha mma. Iji mezuo ihe siri ike nke ụlọ ọrụ biopharmaceutical fermentation, elektrọd pH ga-egosipụta oge nzaghachi ngwa ngwa, nkenke dị elu, na ike siri ike n'okpuru ọnọdụ siri ike sterilization dị ka sterilization steam dị elu (SIP). Àgwà ndị a na-eme ka arụmọrụ a pụrụ ịdabere na ya na gburugburu ebe a na-adịghị ahụkebe. Dịka ọmụmaatụ, na mmepụta glutamic acid, nlekota pH ziri ezi dị mkpa maka ijikwa paramita dị mkpa dị ka okpomọkụ, oxygen agbazere, ọsọ ọgba aghara, na pH n'onwe ya. Nhazi ziri ezi nke mgbanwe ndị a na-emetụta ma mmepụta na ịdị mma nke ngwaahịa ikpeazụ. Ụfọdụ elektrọd pH dị elu, nke nwere akpụkpọ iko na-eguzogide okpomọkụ na sistemụ ntụaka jel polymer a na-etinye nrụgide tupu oge eruo, na-egosipụta nkwụsi ike pụrụ iche n'okpuru ọnọdụ okpomọkụ na nrụgide dị oke njọ, na-eme ka ha dabara adaba maka ngwa SIP na usoro ịgbaze nri na ihe ndị dị ndụ. Ọzọkwa, ikike mgbochi mmebi siri ike ha na-enye ohere maka arụmọrụ na-aga n'ihu na broths dị iche iche. Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. na-enye ọtụtụ nhọrọ njikọ elektrọd, na-eme ka ọ dịrị onye ọrụ mfe ma na-agbanwe agbanwe na njikọta sistemụ.

Gịnị mere nlekota pH ji dị mkpa n'oge usoro ịgba mmiri nke biopharmaceuticals?

N'ime mmepụta ihe na-emepụta ọgwụ, nlekota na njikwa pH n'oge dị mkpa maka mmepụta ihe na-aga nke ọma yana iji mee ka mmepụta na ịdị mma nke ngwaahịa ndị a na-achọ dịka ọgwụ nje, ọgwụ mgbochi, ọgwụ mgbochi monoclonal, na enzymes dịkwuo elu. N'ikwu ya n'ụzọ dị mfe, njikwa pH na-emepụta gburugburu ebe obibi ahụike kacha mma maka mkpụrụ ndụ nje ma ọ bụ anụmanụ—ndị na-arụ ọrụ dị ka "ụlọ ọrụ mmepụta ihe dị ndụ"—iji too ma mepụta ngwakọta ọgwụgwọ, dịka otu ndị ọrụ ugbo si edozi pH ala dịka ihe ọkụkụ chọrọ si dị.

1. Nọgide na-arụ ọrụ sel kacha mma
Ịgba mkpụrụ ndụ na-adabere na mkpụrụ ndụ dị ndụ (dịka ọmụmaatụ, mkpụrụ ndụ CHO) iji mepụta biomolecules dị mgbagwoju anya. Mmebi nke mkpụrụ ndụ na-enwe mmetụta dị ukwuu na pH gburugburu ebe obibi. Enzymes, nke na-akwalite mmeghachi omume biochemical niile dị n'ime sel, nwere obere pH optima; mgbanwe site na oke a nwere ike ibelata ọrụ enzymatic nke ukwuu ma ọ bụ kpata denaturation, na-emebi ọrụ metabolic. Na mgbakwunye, nnabata nri site na akpụkpọ ahụ sel - dị ka glucose, amino acid, na nnu inorganic - dabere na pH. Ọkwa pH na-adịghị mma nwere ike igbochi nnabata nri, na-eduga na uto na-adịghị mma ma ọ bụ enweghị nguzozi metabolic. Ọzọkwa, oke pH nwere ike imebi iguzosi ike n'ezi ihe nke akpụkpọ ahụ, na-ebute ntapu cytoplasmic ma ọ bụ lysis cell.

2. Belata mmepụta ihe na ihe mkpofu ihe ndị na-adịghị mkpa
N'oge a na-agbaze ihe, metabolism sel na-emepụta ihe ndị na-eme ka acidic ma ọ bụ nke bụ isi. Dịka ọmụmaatụ, ọtụtụ nje bacteria na-emepụta asịd organic (dịka ọmụmaatụ, lactic acid, acetic acid) n'oge catabolism glucose, na-akpata mbelata na pH. Ọ bụrụ na emezighị ya, obere pH na-egbochi uto sel ma nwee ike ịgbanwe usoro metabolic gaa n'ụzọ ndị na-adịghị arụpụta ihe, na-amụba mkpokọta ngwaahịa. Ngwaahịa ndị a na-eri ihe ndị bara uru na carbon na ike nke ga-akwado mmepụta ngwaahịa ebumnuche, si otú a na-ebelata mmepụta zuru oke. Njikwa pH dị irè na-enyere aka ịnọgide na-enwe ụzọ metabolic achọrọ ma melite arụmọrụ usoro.

3. Hụ na ngwaahịa kwụsiri ike ma gbochie mmebi
Ọtụtụ ngwaahịa biopharmaceutical, ọkachasị protein dị ka monoclonal antibodies na peptide hormones, nwere ike ibute mgbanwe nhazi nke pH kpatara. N'èzí oke pH ha kwụsiri ike, molekul ndị a nwere ike ịgafe denaturation, nchịkọta, ma ọ bụ kwụsị ọrụ, nke nwere ike ibute ihe ndị na-ebute mmebi na-emerụ ahụ. Na mgbakwunye, ụfọdụ ngwaahịa na-enwekarị hydrolysis kemịkalụ ma ọ bụ mmebi enzymatic n'okpuru ọnọdụ acidic ma ọ bụ alkaline. Ịnọgide na pH kwesịrị ekwesị na-ebelata mmebi ngwaahịa n'oge nrụpụta, na-echekwa ike na nchekwa.

4. Mee ka arụmọrụ usoro dịkwuo mma ma hụ na nhazi otu-otu-otu
Site n'echiche ụlọ ọrụ mmepụta ihe, njikwa pH na-emetụta mmepụta na akụnụba nke ọma. A na-eme nnyocha sara mbara iji chọpụta ebe pH kacha mma maka usoro ịgbaze dị iche iche - dịka uto mkpụrụ ndụ megide ngosipụta ngwaahịa - nke nwere ike ịdị iche nke ukwuu. Njikwa pH na-agbanwe agbanwe na-enye ohere maka njikarịcha nke ọkwa, na-eme ka mkpokọta biomass na titers ngwaahịa dịkwuo elu. Ọzọkwa, ụlọ ọrụ iwu dịka FDA na EMA chọrọ nrubeisi siri ike na Ezi Mmepụta Ihe (GMP), ebe paramita usoro na-agbanwe agbanwe dị mkpa. A na-amata pH dị ka Critical Process Parameter (CPP), nlekota ya na-aga n'ihu na-eme ka a na-emegharị ya n'ofe otu, na-ekwe nkwa nchekwa, irè, na ịdị mma nke ngwaahịa ọgwụ.

5. Jeere dị ka ihe na-egosi ahụike ịgba ụka
Usoro mgbanwe pH na-enye nghọta bara uru banyere ọnọdụ ahụike nke omenala ahụ. Mgbanwe mberede ma ọ bụ nke a na-atụghị anya ya na pH nwere ike igosi mmetọ, nsogbu sensọ, mbelata nri, ma ọ bụ nsogbu metabolic. Nchọpụta mbụ dabere na usoro pH na-eme ka ndị ọrụ na-etinye aka n'oge, na-eme ka nchọpụta nsogbu dị mfe ma gbochie ọdịda nke otu dị oke ọnụ.

Kedu ka e kwesịrị isi họrọ ihe mmetụta pH maka usoro ịgba mmiri na biopharmaceuticals?

Ịhọrọ ihe mmetụta pH kwesịrị ekwesị maka ịgbaze ọgwụ biopharmaceutical bụ mkpebi injinia dị oke mkpa nke na-emetụta ntụkwasị obi usoro, iguzosi ike n'ezi ihe data, ịdị mma ngwaahịa, na nrubeisi iwu. A ga-eji usoro a mee nhọrọ ahụ, na-atụle ọ bụghị naanị arụmọrụ sensọ kamakwa ndakọrịta na usoro ọrụ bioprocessing niile.

1. Nguzogide okpomọkụ na nrụgide dị elu
Usoro ọgwụ biopharmaceutical na-ejikarị in-situ steam sterilization (SIP), nke na-abụkarị na 121°C na nrụgide 1-2 bar maka nkeji 20-60. Ya mere, ihe mmetụta pH ọ bụla ga-anagide ikpughe ugboro ugboro na ọnọdụ ndị dị otú ahụ na-enweghị ọdịda. N'ụzọ kachasị mma, a ga-enye ihe mmetụta ahụ ọkwa maka opekata mpe 130°C na 3-4 bar iji nye oke nchekwa. Mkpuchi siri ike dị mkpa iji gbochie mmiri ịbanye, ntapu mmiri electrolyte, ma ọ bụ mmebi igwe n'oge ịgbagharị okpomọkụ.

2. Ụdị ihe mmetụta na sistemụ ntụaka
Nke a bụ isi ihe dị mkpa gbasara teknụzụ nke na-emetụta nkwụsi ike ogologo oge, mkpa mmezi, na iguzogide mmebi.
Nhazi elektrọd: A na-ejikarị elektrọd ndị mejupụtara ya, nke na-ejikọta ma ihe nha na ihe ntụaka n'otu ahụ, n'ihi na ọ dị mfe itinye na ijikwa ya.
Sistemụ ntụaka:
• Ntụaka jupụtara na mmiri mmiri (dịka ọmụmaatụ, ngwọta KCl): Na-enye nzaghachi ngwa ngwa na izi ezi dị elu mana ọ chọrọ ka e mejuo ya oge niile. N'oge SIP, mfu electrolyte nwere ike ime, njikọ oghere (dịka ọmụmaatụ, seramiiki frits) na-adịkarị mfe igbochi site na protein ma ọ bụ ihe ndị dị n'ime ya, nke na-eduga na ntụgharị na ịgụ ihe a na-apụghị ịtụkwasị obi.
• Gel polymer ma ọ bụ ntụaka siri ike: A na-ahọrọ ya nke ọma na bioreactors nke oge a. Sistemụ ndị a na-ewepụ mkpa ọ dị maka mmịpụta electrolyte, belata mmezi, ma nwee njikọ mmiri sara mbara (dịka ọmụmaatụ, mgbanaka PTFE) nke na-eguzogide mmebi. Ha na-enye nkwụsi ike ka mma na ndụ ọrụ ogologo oge na mgbasa ozi fermentation dị mgbagwoju anya, viscous.

3. Oke nha na izi ezi
Ihe mmetụta ahụ kwesịrị ikpuchi oke ọrụ sara mbara, nke na-abụkarị pH 2–12, iji kwado usoro dị iche iche. N'iburu n'uche mmetụta nke sistemụ bayoloji, izi ezi nha kwesịrị ịdị n'ime nkeji pH ±0.01 ruo ±0.02, nke sitere na mmepụta mgbaàmà dị elu na-akwado.

4. Oge nzaghachi
A na-akọwakarị oge nzaghachi dị ka t90—oge achọrọ iji ruo 90% nke ọgụgụ ikpeazụ mgbe mgbanwe pH gasịrị. Ọ bụ ezie na elektrọd ụdị gel nwere ike igosipụta nzaghachi dị nwayọ karịa nke jupụtara na mmiri mmiri, ha na-emezu ihe achọrọ na-agbanwe agbanwe nke loops njikwa ịgbaze, nke na-arụ ọrụ na oge awa kama sekọnd.

5. Ndakọrịta nke ihe ndị dị ndụ
Ihe niile metụtara ihe ọkụkụ ahụ aghaghị ịbụ ihe na-adịghị egbu egbu, na-anaghị agbapụta mmiri, na ihe na-adịghị arụ ọrụ iji zere mmetụta ọjọọ na ndụ sel ma ọ bụ ịdị mma nke ngwaahịa. A na-atụ aro usoro iko pụrụ iche e mere maka ojiji bioprocessing iji hụ na kemịkalụ na-eguzogide ma na-ekwekọ na biocompatibility.

6. Mmepụta na njikọ mgbaàmà
• Mmepụta analog (mV/pH): Usoro ọdịnala nke na-eji nnyefe analog na sistemụ njikwa. Ọ na-efu ego mana ọ na-adị mfe ịnweta nnyonye anya electromagnetic na mbelata akara n'ebe dị anya.
• Mmepụta dijitalụ (dịka ọmụmaatụ, sensọ dabere na MEMS ma ọ bụ smart): Na-etinye microelectronics n'ime ụgbọ mmiri iji zipu akara dijitalụ (dịka ọmụmaatụ, site na RS485). Na-enye nchebe mkpọtụ dị mma, na-akwado nkwukọrịta ogologo oge, ma na-enye ohere ịchekwa akụkọ nhazi, nọmba usoro, na ndekọ ojiji. Na-agbaso ụkpụrụ iwu dịka FDA 21 CFR Nkebi nke 11 gbasara ndekọ eletrọnịkị na mbinye aka, na-eme ka ọ na-akawanye mma na gburugburu GMP.

7. Njikọ nwụnye na ebe nchekwa
Ihe mmetụta ahụ ga-adaba na ọdụ e kenyere na bioreactor (dịka ọmụmaatụ, tri-clamp, ihe e ji asa ahụ ọcha). A na-atụ aro ka aka uwe nchekwa ma ọ bụ ihe nchekwa gbochie mmebi igwe n'oge ejizi ma ọ bụ na-arụ ọrụ, nakwa ka ọ dị mfe iji dochie ya n'enweghị imebi ikike ịmịcha ahụ.