瑞士CEIDOS細胞培養(yǎng)監(jiān)測技術概覽

一、品牌與產(chǎn)品概述

瑞士Ceidos公司專注于開發(fā)用于生物過程的在線監(jiān)測技術。其核心產(chǎn)品線圍繞細胞培養(yǎng)過程的實時分析與監(jiān)控設備，旨在為研究人員和生產(chǎn)者提供培養(yǎng)過程中的細胞狀態(tài)數(shù)據(jù)。

二、產(chǎn)品類型

Ceidos提供的與細胞培養(yǎng)監(jiān)測相關的產(chǎn)品類型主要包括：

? 在線細胞活率與密度分析儀

? 集成式細胞培養(yǎng)過程監(jiān)測系統(tǒng)

? 單次使用無菌微流控檢測盒

? 細胞培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析與管理軟件

? 生物反應器集成套件

? 系統(tǒng)校準與驗證工具包

? 遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)訪問模塊

三、主要型號

Ceidos的主要設備及配套型號包括：

? C-Netics 100

? C-Netics Pro

? Cartridge-S  

? Software-Base

? Kit-Integration-S

? Module-Remote

四、產(chǎn)品介紹

主要產(chǎn)品 C-Netics系列在線監(jiān)測儀用于連接生物反應器或細胞培養(yǎng)容器，實現(xiàn)培養(yǎng)過程中細胞密度和活率的自動、在線測量。

1、產(chǎn)品介紹：

該系統(tǒng)由可重復使用的分析主機和配套的單次使用、預滅菌微流控檢測盒組成。主機控制自動取樣、分析過程，并通過軟件呈現(xiàn)結果。分析后的樣品可選擇返回培養(yǎng)系統(tǒng)。

2、技術參數(shù)：

? 檢測指標：細胞密度、細胞活率

? 密度范圍：約 0.5 x 10^6 至 2 x 10^7 cells/mL (受細胞類型和檢測盒影響)

? 活率范圍：約 15% 至 100%

? 測量頻率：用戶可配置，支持多次測量（如每小時數(shù)次）

? 單次檢測時間：約數(shù)分鐘

? 連接：兼容常見生物反應器取樣端口

? 數(shù)據(jù)輸出：實時顯示、記錄、導出

? 軟件：標配數(shù)據(jù)分析與管理軟件

五、工作原理

1、連接與取樣：將無菌的單次使用微流控檢測盒（如Cartridge-S或L）連接到生物反應器取樣口，并將檢測盒插入C-Netics主機。主機驅動泵控制樣品流入檢測盒的測量區(qū)域。

2、細胞密度檢測 (成像法)：主機內置的顯微鏡自動捕獲流經(jīng)測量區(qū)域細胞的圖像。集成的圖像分析算法識別圖像中的細胞并計算單位體積內的細胞數(shù)量，得出細胞密度。

細胞活率檢測 (介電泳+運動分析)：檢測盒測量區(qū)域的微電極施加特定頻率的交變電場，產(chǎn)生介電泳力。該力作用于細胞時，由于活細胞和死細胞在電學特性（主要是膜完整性和胞質電導率）上存在差異，它們受到的介電泳力大小和方向不同，導致它們在流體環(huán)境中的運動速度產(chǎn)生差異（通?；罴毎憩F(xiàn)出的運動速度更快）。

3、細胞追蹤：主機利用機器視覺技術。首先，檢測算法識別電極區(qū)域內的細胞目標。接著，跟蹤算法在連續(xù)圖像幀中關聯(lián)同一細胞，計算其在電場作用下的位移軌跡和速度。

4、活率計算：系統(tǒng)分析大量被追蹤細胞的運動速度數(shù)據(jù)。基于活/死細胞在特定電場下表現(xiàn)出的典型速度分布差異，建立模型或設定閾值，從而區(qū)分并統(tǒng)計活細胞與死細胞的比例，計算出細胞活率。

5、數(shù)據(jù)輸出與樣品處理：密度和活率結果實時傳輸至軟件界面顯示、記錄并可根據(jù)設定觸發(fā)警報。分析完畢的樣品可選擇被泵送回生物反應器或廢棄。

六、產(chǎn)品特點

1、在線自動化監(jiān)測：直接集成到生物反應器，在培養(yǎng)過程中按需自動執(zhí)行細胞密度和活率測量，減少人工干預和離線取樣需求。

2、封閉式無菌操作：使用預滅菌、單次使用的檢測盒進行取樣和分析，分析后樣品可選擇返回反應器，有助于維持培養(yǎng)體系的無菌狀態(tài)，降低污染風險。

3、雙模態(tài)分析結合：同時應用光學顯微成像（密度）和基于介電泳的細胞運動分析（活率）兩種方法獲取細胞狀態(tài)信息。

4、過程數(shù)據(jù)積累：系統(tǒng)持續(xù)記錄測量數(shù)據(jù)，提供培養(yǎng)過程中細胞生長和狀態(tài)變化的趨勢信息，輔助過程理解和分析。

5、靈活性：提供不同規(guī)格的檢測盒（S/L）適應不同細胞密度范圍，軟件模塊可選以滿足不同數(shù)據(jù)分析深度需求。

七、應用領域

CEIDOS C-Netics系列產(chǎn)品適用于需要實時了解細胞培養(yǎng)狀態(tài)的各種領域，例如：

1、生物制藥生產(chǎn)：哺乳動物細胞（如CHO, HEK293, NS0）培養(yǎng)生產(chǎn)單克隆抗體、重組蛋白、疫苗等生物制品的過程監(jiān)控。

2、細胞與基因治療 (CGT)：CAR-T細胞、干細胞、其他治療性細胞產(chǎn)品的工藝開發(fā)、優(yōu)化和生產(chǎn)過程監(jiān)控。

3、生物工藝開發(fā)與優(yōu)化：培養(yǎng)基篩選、工藝參數(shù)（pH, DO, 補料策略等）優(yōu)化研究中的細胞狀態(tài)實時反饋。

4、基礎與應用研究：實驗室規(guī)模研究細胞生長、生理狀態(tài)或應激反應。

5、中試放大研究：在將工藝從小規(guī)模放大到生產(chǎn)規(guī)模時，提供一致的在線監(jiān)測手段。