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EAS在线自动细胞采样系统的性能评价

2025-03-17     来源:本站     点击次数:310

PAT(process analytical technology, PAT)技术于20世纪90年代,由FDA提出并推动在药物的开发和制备中的应用,旨在通过监测和控制制药生产工艺增加对制药产品和制药工艺的理解,从而最终生产出更具均匀一致和更高质量的产品。在生物制药的上游工艺(USP)中,不可或缺的需要持续监测细胞密度和活力,而在PAT的核心模块中,在线自动采样检测对于培养工艺优化和提高生产效率具有重要意义。

由上海浚真生命科学有限公司研发的在线自动采样系统(External automatic sampler,EAS),该系统通过连接外部设备该系统通过连接外部设备(如: 赛多利斯 Amber250)与CytScop®Pro智能细胞计数仪,可进行细胞样本自动采样,样品稀释和系统清洗,实现细胞样本的浓度,活率,直径等检测,从而实现对细胞生长状态的自动化监测,如下图所示。

图1 EAS连接外部设备和CytScop® Pro智能细胞计数仪示意图

EAS主体由高精度2.5mL注射泵和十通阀组成,液路部分由Peek材质制成,适用于各类液体,整体具有免维护,耐腐蚀,高精度等特点。
EAS在线自动采样系统主要用于连接外部设备与CytScop®Pro智能细胞计数仪,实现自动采样,避免人工干预。与手动采样相比,EAS具有明显优势,包括:
  • 降低样品源污染风险

  • 提高过程代表性数据点的频率和采集

  • 缩短实验和分析操作间的周转时间

  • 减少做出关键过程决策所需的实验数量

  • 解放人力资源,提高培养效率
     

    实验目的及方法

    为了检测EAS的技术性能,我们通过一系列的对比实验,来验证EAS在线自动采样系统的工艺性能。

    实验结果分析

    首先,分别通过手动采样和EAS采样在CytScop®Pro智能细胞计数仪上进行细胞计数,测量结果如下表1所示:

    表1 手动采样和EAS采样对CytScop® Pro细胞计数TCD的影响

通过两种不同的采样方式,在相同浓度下,CytScop®Pro的细胞计数具有一致性的结果,两种采样方式的结果相对误差在5%以内,对于计数结果没有显著性差异,且在不同的浓度下具有一致的实验结果。通过比较不同采样方式对于活率的影响,分析活率数据,如下图2所示,可以看到EAS采样对于细胞活率没有显著性影响,结果与手动采样基本一致。


其次,EAS在线自动采样系统具有自动稀释功能。对于高浓度的细胞样本,在CytScop®Pro上注册样本时选择稀释系数,EAS可以实现样本的自动稀释,得到准确的细胞计数结果,如下图3所示。通过原液样本2倍和3倍的稀释,对测量结果进行线性回归分析,可以看到自动稀释后,测量结果具有很好的比例关系。

图3 EAS采样自动稀释线性

对三组样本分别通过手动稀释和自动稀释2倍和3倍后,对检测结果进行显著性分析,如表2所示。发现 P>0.05,说明手动稀释与自动稀释检测结果没有显著性差异。进一步说明EAS的自动稀释采样测量结果具有很好的准确性,与手动稀释采样的测量具有很好的一致性。

表2 不同采样方式下样本稀释测量结果显著性分析

结论
通过实验发现,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,R2>0.999,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

EAS在线自动采样系统的设计,在保证测量稳定性与准确性的同时,实现了在生物制药生产工艺中的无人值守,提高了工作效率。
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