Estimativa em tempo real de biomassa e taxa de crescimento específica em processos de alimentação em batelada recombinantes fisiologicamente variáveis

A medição em tempo real da biomassa tem sido abordada há muitos anos. A quantificação da biomassa na fase de indução de um bioprocesso recombinante não é simples, uma vez que a carga biológica, causada pela expressão de proteínas, pode ter um impacto significativo na morfologia e fisiologia celular. Essa variabilidade pode levar a uma má generalização da estimativa de biomassa, sendo, portanto, uma questão muito importante no dinâmico campo de desenvolvimento de processos com processos e linhas de produção em constante mudança. Queremos apresentar um método para quantificar "biomassa" em tempo real que evita amostragens off-line e a necessidade de conjuntos de dados de treinamento representativos. Este sensor suave, geralmente aplicável, baseado em primeiros princípios, foi utilizado para a quantificação de biomassa em processos de alimentação em batelada recombinant induzidos. Os resultados foram comparados com métodos "de ponta" para estimar a concentração de biomassa e a taxa de crescimento específica µ. Erros brutos como suposições estequiométricas incorretas ou falhas de sensor foram detectados automaticamente. Este método permite coeficientes de modelo variáveis, como rendimentos, em contraste com outros modelos de processo, portanto, não requer experimentos prévios. Ele pode ser facilmente adaptado a uma estequiometria de crescimento diferente; portanto, o método fornece boa generalização, também para o modo de cultura induzida. Esta abordagem estima a biomassa (ou bioconversão anabólica) em culturas de alimentação em batelada induzidas em tempo real e fornece esta variável chave para o desenvolvimento de processos para fins de controle.