瑞士CEIDOS細(xì)胞培養(yǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)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(guò)程的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。其核心產(chǎn)品線圍繞細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程的實(shí)時(shí)分析與監(jiān)控設(shè)備，旨在為研究人員和生產(chǎn)者提供培養(yǎng)過(guò)程中的細(xì)胞狀態(tài)數(shù)據(jù)。

二、產(chǎn)品類型

Ceidos提供的與細(xì)胞培養(yǎng)監(jiān)測(cè)相關(guān)的產(chǎn)品類型主要包括：

? 在線細(xì)胞活率與密度分析儀

? 集成式細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

? 單次使用無(wú)菌微流控檢測(cè)盒

? 細(xì)胞培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析與管理軟件

? 生物反應(yīng)器集成套件

? 系統(tǒng)校準(zhǔn)與驗(yàn)證工具包

? 遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊

三、主要型號(hào)

Ceidos的主要設(shè)備及配套型號(hào)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(cè)儀用于連接生物反應(yīng)器或細(xì)胞培養(yǎng)容器，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞密度和活率的自動(dòng)、在線測(cè)量。

1、產(chǎn)品介紹：

該系統(tǒng)由可重復(fù)使用的分析主機(jī)和配套的單次使用、預(yù)滅菌微流控檢測(cè)盒組成。主機(jī)控制自動(dòng)取樣、分析過(guò)程，并通過(guò)軟件呈現(xiàn)結(jié)果。分析后的樣品可選擇返回培養(yǎng)系統(tǒng)。

2、技術(shù)參數(shù)：

? 檢測(cè)指標(biāo)：細(xì)胞密度、細(xì)胞活率

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

? 活率范圍：約 15% 至 100%

? 測(cè)量頻率：用戶可配置，支持多次測(cè)量（如每小時(shí)數(shù)次）

? 單次檢測(cè)時(shí)間：約數(shù)分鐘

? 連接：兼容常見生物反應(yīng)器取樣端口

? 數(shù)據(jù)輸出：實(shí)時(shí)顯示、記錄、導(dǎo)出

? 軟件：標(biāo)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(wú)菌的單次使用微流控檢測(cè)盒（如Cartridge-S或L）連接到生物反應(yīng)器取樣口，并將檢測(cè)盒插入C-Netics主機(jī)。主機(jī)驅(qū)動(dòng)泵控制樣品流入檢測(cè)盒的測(cè)量區(qū)域。

2、細(xì)胞密度檢測(cè) (成像法)：主機(jī)內(nèi)置的顯微鏡自動(dòng)捕獲流經(jīng)測(cè)量區(qū)域細(xì)胞的圖像。集成的圖像分析算法識(shí)別圖像中的細(xì)胞并計(jì)算單位體積內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量，得出細(xì)胞密度。

細(xì)胞活率檢測(cè) (介電泳+運(yùn)動(dòng)分析)：檢測(cè)盒測(cè)量區(qū)域的微電極施加特定頻率的交變電場(chǎng)，產(chǎn)生介電泳力。該力作用于細(xì)胞時(shí)，由于活細(xì)胞和死細(xì)胞在電學(xué)特性（主要是膜完整性和胞質(zhì)電導(dǎo)率）上存在差異，它們受到的介電泳力大小和方向不同，導(dǎo)致它們?cè)诹黧w環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)速度產(chǎn)生差異（通常活細(xì)胞表現(xiàn)出的運(yùn)動(dòng)速度更快）。

3、細(xì)胞追蹤：主機(jī)利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)。首先，檢測(cè)算法識(shí)別電極區(qū)域內(nèi)的細(xì)胞目標(biāo)。接著，跟蹤算法在連續(xù)圖像幀中關(guān)聯(lián)同一細(xì)胞，計(jì)算其在電場(chǎng)作用下的位移軌跡和速度。

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

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

六、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、在線自動(dòng)化監(jiān)測(cè)：直接集成到生物反應(yīng)器，在培養(yǎng)過(guò)程中按需自動(dòng)執(zhí)行細(xì)胞密度和活率測(cè)量，減少人工干預(yù)和離線取樣需求。

2、封閉式無(wú)菌操作：使用預(yù)滅菌、單次使用的檢測(cè)盒進(jìn)行取樣和分析，分析后樣品可選擇返回反應(yīng)器，有助于維持培養(yǎng)體系的無(wú)菌狀態(tài)，降低污染風(fēng)險(xiǎn)。

3、雙模態(tài)分析結(jié)合：同時(shí)應(yīng)用光學(xué)顯微成像（密度）和基于介電泳的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)分析（活率）兩種方法獲取細(xì)胞狀態(tài)信息。

4、過(guò)程數(shù)據(jù)積累：系統(tǒng)持續(xù)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，提供培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞生長(zhǎng)和狀態(tài)變化的趨勢(shì)信息，輔助過(guò)程理解和分析。

5、靈活性：提供不同規(guī)格的檢測(cè)盒（S/L）適應(yīng)不同細(xì)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(yīng)用領(lǐng)域

CEIDOS C-Netics系列產(chǎn)品適用于需要實(shí)時(shí)了解細(xì)胞培養(yǎng)狀態(tài)的各種領(lǐng)域，例如：

1、生物制藥生產(chǎn)：哺乳動(dòng)物細(xì)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(guò)程監(jiān)控。

2、細(xì)胞與基因治療 (CGT)：CAR-T細(xì)胞、干細(xì)胞、其他治療性細(xì)胞產(chǎn)品的工藝開發(fā)、優(yōu)化和生產(chǎn)過(guò)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(bǔ)料策略等）優(yōu)化研究中的細(xì)胞狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋。

4、基礎(chǔ)與應(yīng)用研究：實(shí)驗(yàn)室規(guī)模研究細(xì)胞生長(zhǎng)、生理狀態(tài)或應(yīng)激反應(yīng)。

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(shí)，提供一致的在線監(jiān)測(cè)手段。