概述
活菌細(xì)胞濃度測(cè)量在發(fā)酵過(guò)程中具有非常重要的作用。通過(guò)它可以了解生物反應(yīng)器中菌體或細(xì)胞生長(zhǎng)狀況，也可以了解一些描述菌體或細(xì)胞生長(zhǎng)或生產(chǎn)能力的間接參數(shù)，如比生產(chǎn)速率，比基質(zhì)消耗速率，細(xì)胞代謝流衡算等。
然而由于活細(xì)胞濃度傳感技術(shù)的困難，傳統(tǒng)的測(cè)量方法還是通過(guò)手工取樣測(cè)量。操作復(fù)雜，滯后時(shí)間長(zhǎng)。尤其是在解決區(qū)分培養(yǎng)基顆粒，微載體，絲狀菌濃度檢測(cè)等問(wèn)題上都有局限性。
活菌細(xì)胞濃度測(cè)量在發(fā)酵過(guò)程中具有非常重要的作用。通過(guò)它可以了解生物反應(yīng)器中菌體或細(xì)胞生長(zhǎng)狀況，也可以了解一些描述菌體或細(xì)胞生長(zhǎng)或生產(chǎn)能力的間接參數(shù)，如比生產(chǎn)速率，比基質(zhì)消耗速率，細(xì)胞代謝流衡算等。
然而由于活細(xì)胞濃度傳感技術(shù)的困難，傳統(tǒng)的測(cè)量方法還是通過(guò)手工取樣測(cè)量。操作復(fù)雜，滯后時(shí)間長(zhǎng)。尤其是在解決區(qū)分培養(yǎng)基顆粒，微載體，絲狀菌濃度檢測(cè)等問(wèn)題上都有局限性。
ABER原位活細(xì)胞在線檢測(cè)儀的基本功能與應(yīng)用
功能： ABER能實(shí)時(shí)在線檢測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)活細(xì)胞的濃度，密度，干重，生物量體積，電容大小，導(dǎo)電率大?。欢皇芗?xì)胞碎片，細(xì)胞團(tuán)塊，死細(xì)胞，發(fā)酵液泡沫，微載體顆粒等影響。
適用范圍：動(dòng)植物細(xì)胞，酵母，細(xì)菌藻類等種類的研究和生產(chǎn)質(zhì)量控制。
認(rèn)證： 廣泛適用于發(fā)酵生產(chǎn)工藝中的質(zhì)量控制。符合ISO，F(xiàn)DA，cGMP等認(rèn)證。
功能： ABER能實(shí)時(shí)在線檢測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)活細(xì)胞的濃度，密度，干重，生物量體積，電容大小，導(dǎo)電率大?。欢皇芗?xì)胞碎片，細(xì)胞團(tuán)塊，死細(xì)胞，發(fā)酵液泡沫，微載體顆粒等影響。
適用范圍：動(dòng)植物細(xì)胞，酵母，細(xì)菌藻類等種類的研究和生產(chǎn)質(zhì)量控制。
認(rèn)證： 廣泛適用于發(fā)酵生產(chǎn)工藝中的質(zhì)量控制。符合ISO，F(xiàn)DA，cGMP等認(rèn)證。
原理——雙電極電容法
1987年Kell首先描述了測(cè)量細(xì)胞量的雙電極性質(zhì)。生物量測(cè)量是采用圖中所示的4個(gè)鉑金電極，外面兩個(gè)外電極產(chǎn)生一個(gè)交變的電場(chǎng)，兩個(gè)內(nèi)電極測(cè)量電壓。在緩沖液環(huán)境中，兩個(gè)外電極間使溶液內(nèi)的離子向相反方向移動(dòng)形成溶液的電導(dǎo)率。
活細(xì)胞細(xì)胞膜完整，在電場(chǎng)中被極化而形成電容。而這個(gè)電容值會(huì)被ABER 準(zhǔn)確檢測(cè)出來(lái)，用已標(biāo)志生物量（BIOMASS）不同的細(xì)胞種類會(huì)有不同的電容值。其大小和細(xì)胞的體積也呈一定比例。而死細(xì)胞（膜破裂），氣泡或是細(xì)胞碎片因不能形成一個(gè)電容，所以ABER將不會(huì)將其檢測(cè)到。
ABER的探頭由FDA所認(rèn)證的材料316L鋼所構(gòu)成，保證其精度和耐用度?？山?jīng)受原位蒸汽滅菌。
ABER的應(yīng)用的實(shí)例：
一 微載體培養(yǎng)培養(yǎng)監(jiān)測(cè)：傳統(tǒng)方法對(duì)通過(guò)微載體來(lái)培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞計(jì)數(shù)相當(dāng)困難。需要離線取樣再計(jì)數(shù)細(xì)胞核，但是卻沒(méi)有辦法對(duì)其中活細(xì)胞的數(shù)目作出準(zhǔn)確判斷；由于載體材料是均一的，不能形成電容。ABER能夠檢測(cè)出微載體中活細(xì)胞的數(shù)目，而且不受微載體顆粒的影響。
二 絲狀菌生長(zhǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)：絲狀菌發(fā)酵（如抗生素生產(chǎn)）中容易產(chǎn)生絲狀菌結(jié)團(tuán)、結(jié)球，沒(méi)有明顯的細(xì)胞界限。傳統(tǒng)的方法（如濁度法，染色法）會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。在評(píng)估菌生長(zhǎng)情況或放大罐移種菌量時(shí)只能通過(guò)“經(jīng)驗(yàn)”來(lái)判斷；ABER能夠準(zhǔn)確測(cè)量出絲狀菌包括團(tuán)塊中的生物量，避免由于經(jīng)驗(yàn)不足造成產(chǎn)量下降。
三 監(jiān)測(cè)發(fā)酵一致性，方便做發(fā)酵放大研究：ABER220系列可以配上多個(gè)探頭，同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)發(fā)酵罐發(fā)酵情況。結(jié)合各種檢測(cè)參數(shù)，了解菌體或細(xì)胞的生長(zhǎng)情況以判斷“收割”最佳時(shí)間。
四 監(jiān)測(cè)在線發(fā)酵過(guò)程，方便做發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化研究與生產(chǎn)控制：對(duì)灌注發(fā)酵罐中細(xì)胞的濃度進(jìn)行監(jiān)控，指導(dǎo)細(xì)胞返罐量和地物流加速率可促進(jìn)重組蛋白生產(chǎn)自動(dòng)化，并提高產(chǎn)量及降低純化難度；同時(shí)結(jié)合其他檢測(cè)參數(shù)也可以更加容易判斷染菌,菌絲體“自溶”等現(xiàn)象。
關(guān)于英國(guó)ABER
英國(guó)Aber-instruments是上世紀(jì)80年代基于電容法開(kāi)發(fā)出活細(xì)胞濃度在線分析儀，Aber活細(xì)胞濃度在線分析儀解決了微生物發(fā)酵過(guò)程和動(dòng)植物培養(yǎng)過(guò)程中實(shí)時(shí)在線生物量的檢測(cè)問(wèn)題，在隨后20多年的時(shí)間里一直是行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。
