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一文看懂:EAS与CytScop®Pro联用如何实现细胞密度与活率自动化监测
发布:2026-04-29 07:06:06 浏览:

  在生物制药的上游工艺开发与生产过程中,对细胞培养过程中细胞密度与活率的实时、准确监测是优化工艺参数、确保产品质量与批次间一致性的关键。传统离线检测方法存在采样频次低、操作误差大及污染风险高等固有局限。本文将系统解析在线自动采样系统与智能细胞计数仪集成的自动化监测解决方案,说明其在实现细胞培养过程自动、高精度监控方面的技术优势与应用价值。

  细胞培养是生物制品生产的核心环节,细胞密度与活率是反映培养状态、指导工艺干预的关键过程参数。依赖人工取样与离线分析的传统监测方法主要存在以下不足:

  ·数据离散性与滞后性:手动取样,数小时间隔,无法捕捉培养状态的瞬时动态变化,可能导致错过关键代谢拐点。

  操作引入的变异与风险:人工操作步骤(取样—稀释—染色—计数)易引入人为误差,影响数据重复性;同时,频繁打开生物反应器取样口显著增加了微生物污染风险。

  ·工艺放大与整合障碍:离线分析难以满足灌流培养等工艺对高频次监测的需求,亦无法与自动化控制系统集成,形成数据闭环。

  应用能够自动化监测细胞密度与活率的技术,对于推动生物工艺从经验驱动向数据驱动转型,实现智能制造至关重要。浚真生命科学自主开发的EAS在线自动采样系统与CytScop®Pro智能细胞计数仪的集成方案,正是针对上述行业挑战而设计。

  EAS在线自动采样系统:作为系统的前端执行单元,通过无菌接头与生物反应器取样口连接。该系统由高精度注射泵、多通路切换星空体育登录入口 星空体育在线官网阀及耐腐蚀材质流路组成,可按预设程序执行无菌取样,并可在线完成样本的精准稀释,确保细胞计数仪的样本处于最佳检测浓度范围。

  CytScop®Pro智能细胞计数仪:采用双荧光+明场大视野成像系统,预包埋AO/PI或台盼蓝染料的微流控芯片可实现样本自动染色与混匀,搭载智能细胞识别算法,自动输出细胞密度、活率、聚团率及细胞直径分布等多维参数。

一文看懂:EAS与CytScop®Pro联用如何实现细胞密度与活率自动化监测(图1)

  EAS系统的高精度流体控制技术,可确保所取样本能真实代表反应器内群体的状态,避免了人工取样可能存在的偏差。在线稀释功能通过精密计量,保证了样本浓度的线性与准确性,为后续分析提供了可靠基础。

  CytScop®Pro采用的一次性微流控芯片,从根本上杜绝了样本间的交叉污染。同时微流道设计将流体剪切力对细胞的损伤降至最低,有利于保护细胞的完整性,确保检测结果更贴近其真实状态。

  CytScop®Pro采用大视野成像技术,单次检测可捕获数更多细胞,避免系统误差,大幅提高检测结果的可信度。另外,其核心算法基于深度学习的细胞形态识别模型,能够准确区分活细胞、死细胞、细胞聚团及非细胞碎片,在高密度或高聚团率的复杂样本中,表现出优于传统阈值设定方法的准确性与稳定性。

  实验《EAS在线自动采样系统的性能评价》结果表明,EAS在线自动采样与人工采样结果一致且稳定,相对误差在5%以内,两种采样方式测量结果没有显著性差异。EAS采样自动稀释的线性回归分析结果显示,R²0.9998,说明EAS采样自动稀释测量结果具有非常好的准确性;自动稀释在与手动稀释样本相比,测量结果没有显著性差异,结果一致性高。

一文看懂:EAS与CytScop®Pro联用如何实现细胞密度与活率自动化监测(图2)

一文看懂:EAS与CytScop®Pro联用如何实现细胞密度与活率自动化监测(图3)

  CytScop®Pro可提供细胞培养过程完整生长曲线。生长曲线的连续性对于研究代谢变化、精确判定补料或诱导的最佳时间点具有不可替代的价值。

一文看懂:EAS与CytScop®Pro联用如何实现细胞密度与活率自动化监测(图4)

一文看懂:EAS与CytScop®Pro联用如何实现细胞密度与活率自动化监测(图5)

  EAS在线自动采样系统与CytScop®Pro智能细胞计数仪联用,构建了一套高频次、自动化的近实时监测方案,将细胞密度与活率的分析从离散的离线模式推进至准连续的在线(At-Line)模式,其通过自动取样与高频分析,极大压缩了传统人工检测的滞后时间,使工艺开发人员能够精准捕捉细胞生长的动态,为优化补料、确定收获点等关键决策提供即时依据。同时,其全自动操作消除了人为误差与污染风险,保障了数据的完整性与合规性,不仅直接提升了工艺开发效率与生产可控性,更为构建数字化工艺、实现数据驱动的智能化生物制造奠定了关键的数据基础。