Comparison of Raman and MIR spectroscopy for bioprocess monitoring of mammalian cell cultures
Originale
2. Material and Methods
3. Results and Discussion
4. Conclusion
Keywords, CHO cell culture, multivariate data analysis (MVDA), process analytical technologies (PAT), raman spectroscopy, MIR spectroscopy
Zusammenfassung
Vergleich von Raman- und MIR-Spektroskopie zur Bioprozessüberwachung von Säugetier-Zellkulturen
In den letzten Jahren haben spektroskopische Methoden in der biopharmazeutischen Industrie zunehmend an Wichtigkeit gewonnen. Dies liegt z. T. an technologischen Fortschritten, die die Implementierung direkt im Prozess vereinfachen, aber auch an intrinsischen Eigenschaften, die sie als PAT-Werkzeuge attraktiv machen. Diese Eigenschaften beinhalten unter anderem: (i) ihren nicht-invasiven Charakter, (ii) die Möglichkeit der Echtzeit-Messung, (iii) obsoleszieren der Probennahme, und (iv) die simultane Messung mehrerer Analyten in einem Spektrum.
Wichtige Prozessparameter, wie Nährstoffe, Metabolite und Produktkonzentration können je nach der verwendeten spektroskopischen Methode im Zuge der Prozessüberwachung quantifiziert werden. In Kombination mit multivariaten Methoden kann dies effektiv eingesetzt werden, um fortschrittliche Prozessüberwachungs- und Kontrollstrategien umzusetzen.
Aus diesen Gründen wurden Raman- und MIR-Spektroskopie untersucht, um ihre jeweiligen Fähigkeiten bzgl. der Überwachung von Säugetier-Zellkultivierungen zu evaluieren. Da beide Methoden im sog. Fingerabdruck-Bereich der Moleküle messen, können sie die gleichen Analyten, aber mit unterschiedlicher Sensitivität, messen. Daher wurde ein direkter Vergleich zwischen den beiden Technologien unternommen, um herauszufinden, welches System zur Analyse von Säugetier-Zellkulturen besser geeignet ist.
Correspondence:
Alexander Graf, Rentschler Biopharma SE, Erwin-Rentschler-Str. 21, 88471 Laupheim (Germany), e-mail: alexander.graf@rentschler-biopharma.com
Abstract
Spectroscopic methods have increasingly been gaining acceptance in the biopharmaceutical industry over the last years. This is partly due to technological advancements, which make integration into the process stream easier, but also intrinsic features that make them attractive as a PAT tool. These attributes include (i) their non-invasive nature, (ii) their capability of real-time monitoring, (iii) the absence of
