Säugetierzellen werden häufig in der industriellen Produktion von therapeutischen Proteinen eingesetzt. Informationen zu den Wachstumsbedingungen erhält man durch Probenahme und Offlineanalyse. Es geht aber auch online mit dem Incyte-Sensor von Hamilton Bonaduz. Die Technische Universität Budapest in Ungarn ist in der Zellkulturtechnologie sehr erfahren und hat die online erfasste Lebendzelldichte mit der etablierten Offlinemethode verglichen.
Obwohl Säugetierzellen aufwendig und kostenintensiv zu kultivieren sind, greifen Unternehmen für eine Vielzahl an Biopharmazeutika auf sie zurück. Die wichtigsten Säugetierzellen für therapeutische Proteine sind dabei die CHO-Zellen (Chinese Hamster Ovary). Sie werden in der Zellbiologie und Biotechnologie zur industriellen Produktion u.a. von monoklonalen Antikörpern für Therapie- und Diagnosezwecke eingesetzt. Aufgrund gestiegener Kosten für Säugetierzellen sind alle für deren Wachstum negativen Einflüsse so weit wie möglich zu vermeiden. Studien zeigen, dass bis zu 15 % der Zellkulturexperimente falsch interpretiert oder kontaminiert werden. Andere Aspekte, die zu Problemen führen können, sind Nährstoffmangel, Ansammlung von apoptotischen Zellen, Änderungen des pH-Wertes oder genetische Veränderungen. Um dies zu umgehen sowie einen wirtschaftlichen und skalierbaren Produktionsprozess zu erreichen, sind sterile Bedingungen in Bioreaktoren für die CHO-Zellkulturen eine Grundvoraussetzung. Die meisten Informationen über die Wachstumsbedingungen können durch Probenahme und Offline-Messung wichtiger Parameter und der Zellviabilität erhalten werden. Probenahme und Offlinemessungen erhöhen das Risiko für Kontaminationen. Des Weiteren muss qualifiziertes Personal viel Zeit in die Analyse investieren und die Daten werden ausschließlich zu bestimmten Zeiten, in der Regel während der Arbeitszeit, erhoben. Abhilfe schaffen Onlinesensoren, die das Zellwachstum jederzeit erfassen und dadurch alle Ereignisse protokollieren. Die Technische Universität Budapest ist in der Zellkulturtechnologie sehr erfahren und vergleicht die online erfasste Lebendzelldichte mit der etablierten Offline-Methode. Dafür setzen sie den Incyte-Sensor von Hamilton Bonaduz ein.
Lebende Zelldichte in Echtzeit
Der Incyte-Sensor wurde speziell für Anwendungen bei Säugetierzellen, Hefen und dichten, bakteriellen Fermentationen entwickelt und weder Veränderungen des Mediums noch Mikrocarrier oder Zellfragmente beeinflussen das Messergebnis. Dank des Sensors können nicht nur die Lebendzelldichte in Echtzeit gemessen und aktuelle Informationen über kritische Situationen übermittelt werden. Auch ist es möglich, Prozessabweichungen unmittelbar zu erkennen und erforderliche Gegenmaßnahmen vorzunehmen. In ihren Eigenschaften liefert das Monitoring der Lebendzelldichte zum einen nützliche Erkenntnisse, um die Kultivierungsbedingungen optimal gestalten und die Ausbeute steigern zu können. Zusätzlich werden so Informationen über mögliche Veränderungen der Zellphysiologie erfasst.
