BioPAT^® 如何支持成本节约

商业生物工艺市场正在快速成长。但不良的经济形势、生物仿制药的崛起以及高昂的研发成本，让患者最终负担累累。生物制造商正在转向多产品设施或外包生产，开发具有竞争力的合同制造市场。由于这些驱动因素，未来的工艺必须具有：

• 更高的时空产率
• 更快的开发周期
• 更短的周转时间
• 更低的制造运行成本
• 降低材料浪费
• 改进文档质量

总体而言，Sartorius Stedim PAT 可以改善生物工艺的监测和控制。通过对关键工艺参数（CPPs）的准确分析，及时获取关键性能指标，从而简化模型，便于互操作。因此，更快的开发周期，对最终产品质量和工艺性能的保证，缩短了上市时间。此外，还强化了实时理解和控制，最大限度地减少偏差、浪费以及时间/成本。

实时活细胞密度工艺跟踪使您能够将细胞转移至下一阶段，进而消除调整不足/过度和取样。这样可以减少批次间的可变性，实现紧凑的上游制造工生产线计划。
在商业生物制造中，细胞级联培养方法 - 达到所需的细胞密度，并接种更大尺寸的容器 - 会对整个上游处理时间产生巨大影响。如果存在未知因素影响细胞培养速率，则这一时间会发生波动，计划和安排工艺也会出现问题。因此，在线跟踪细胞密度可以在所需的细胞密度点精确转移接种剂，并更早地显示计划变化，从而改进工艺规划。这会最大限度地减少与下游转移和物料供应有关的停机时间，促进即使生产并增加上游产能。

典型的CHO细胞系工艺，葡萄糖维持在3g / L以上。这为后期进料和方法提供了安全裕度。然而据了解，过量进料CHO细胞会导致更高的乳酸浓度，并降低生产产能。此外，较高的终点乳酸浓度会导致下游工艺效率低下。因此，优化葡萄糖进料控制会对生产力产生积极的影响，最大限度地减少乳酸的过量生产，减少繁琐和劳动密集的操作步骤。

该方法通过严格控制培养基中的葡萄糖浓度设定值来实现目的。其中，BioPAT^® Trace 利用由局部控制器或BioPAT^® MFCS 维护的2点或PID控制回路来实现这一工艺。凭借快速、连续、准确的葡萄糖浓度测量，该信号通过BioPAT^® DCU控制器输送到BioPAT^® MFCS，从而启动进料泵复杂的PID控制策略，保持所需的葡萄糖浓度设定点。

培养基一致性对工艺性能有很大的影响。通常，向用户提供的培养基或培养基成分无法产生所需的工艺性能。以前，无法完全确定培养基及其关键成分是否符合特定的验收标准，只有在批次启动后才能知道性能结果。因此，确定培养基是否与先前的高性能培养基批次一致才是重点，而非量化培养基的成分。

确定培养基一致性的解决方案是光谱分析法。不同规模下NIR光谱仪可用于此目的。首先是培养基粉末，向上视角的台式系统会在几秒钟给出结果。对于大规模操作，可通过侧端口 BioPAT^® Spectro 传感器对培养基进行测定。基本原理是：在NIR区域（700nm至1700nm）中对广谱“白光”吸收的多变量数据进行分析。结合MVDA软件，操作员可以通过得分图查看直观数据。这样可在几秒钟内决定是否“合格”或“不合格”。

许多生物合成仍然是手工操作。从历史上看，这是由于缺乏可靠的实时测量方法。我们需要能够在工作台和生产规模上为各种关键工艺参数提供准确结果的方法。在PD或制造环境中，手动进料需要大量资源，以实现离线测量、计算和泵调整。自动化效果显著，不仅提高了通量，还避免了风险，节省了成本。此外，操作员可以自由专注于其他任务。