L’utilisation des technologies de détection par l’industrie était auparavant limitée à la surveillance des conditions des bioréacteurs. Aujourd’hui, les systèmes de suivi de nouvelle génération aident les entreprises pharmaceutiques à optimiser la qualité des produits et, selon l’auteur d’une nouvelle étude, à réduire les coûts.
La recherche, menée par des scientifiques de Polytechnique Montréal, du Centre de recherche en thérapeutique en santé humaine et de l’Université de Montréal, a examiné l’évolution des approches de l’industrie en matière de surveillance des processus à l’ère numérique.
Et les changements sont spectaculaires, selon l’auteur principal Juan Sebastian Reyes, du département de génie chimique de Polytechnique Montréal, qui affirme que la résolution s’est accentuée de l’intérieur du bioréacteur à l’intérieur de la cellule.
« Des sondes standard telles que le pH et l’oxygène dissous sont utilisées pour connaître la valeur en temps réel et agir sur ces connaissances pour maintenir cette valeur dans une plage définie. Mais maintenant, nous voyons davantage de nouvelles technologies qui fournissent des informations plus profondément liées à l’activité métabolique directe des cellules », explique-t-il. “Si les données peuvent ensuite être liées à notre connaissance biologique de la cellule, alors ces sondes sont utiles pour aider les chercheurs à développer un contrôle plus intelligent des concentrations de nutriments.”
Reyes cite comme exemple les technologies de surveillance qui suivent l’activité métabolique intercellulaire, notant que “celles-ci peuvent nous renseigner sur la croissance cellulaire ou les modèles de production de protéines”.
Automatisation
La surveillance de la biocapacité, également connue sous le nom de spectroscopie diélectrique, est une technique utilisée pour mesurer la biomasse dans les processus de culture cellulaire en temps réel. L’idée est d’utiliser les données obtenues pour automatiser les étapes de contrôle de la culture telles que l’alimentation en nutriments à la demande.
L’utilisation de cette approche par l’industrie a augmenté ces dernières années, en partie en raison de la disponibilité de nouvelles technologies de surveillance plus rentables.
« Les sondes de biocapacité ont considérablement réduit leur coût au fil des ans et se sont généralisées dans leur application pour la surveillance en temps réel de la biomasse cellulaire totale dans le réacteur. Cela a permis à certaines entreprises de développer des stratégies d’alimentation basées sur le signal capacitif qui s’est avéré évolutif à toutes les échelles », a-t-il déclaré. GEN.
Il mentionne également les sondes de dioxyde de carbone dissous et la spectroscopie Raman comme exemples de technologies et de méthodes de surveillance qui gagnent en popularité.
“Les sondes de dioxyde de carbone dissous sont également devenues des outils utiles lorsqu’il s’agit de résoudre des problèmes de processus dans les réacteurs à grande échelle, étant donné qu’il peut être déterminé immédiatement si les résultats sous-optimaux du processus à grande échelle sont dus à une bande de dioxyde de carbone insuffisante”, a-t-il déclaré. continue. « La spectroscopie Raman reste nouvelle et peu utilisée. Mais une fois que la technologie aura mûri et que les stratégies de modélisation des données auront également mûri, la capacité de connaître en temps réel les concentrations de nutriments ouvrira de nouvelles frontières pour mieux optimiser les conditions internes des réacteurs sans échantillonnage fréquent.
Et à mesure que la biopharmacie adopte le modèle « industrie 4.0 » de collecte et de modélisation de données, les technologies de surveillance sont susceptibles de devenir encore plus importantes, selon Reyes.
“4.0 obligera de nombreuses équipes à se pencher sur l’analyse de données multivariées pour effectuer une analyse exploratoire de ces données de grande dimension”, prédit-il. “De nombreuses équipes essaieront également de relier les données de ces nouvelles technologies aux contrôles de processus afin de prendre des décisions plus éclairées sur le type de stratégies d’aération et de mélange à utiliser dans un bioréacteur pour une lignée cellulaire donnée.”
Tags: Garder œil sur nouvelle technologie surveillance des bioréacteurs
.
