IRUBIS在線ATR中紅外光譜儀

一、IRUBIS公司介紹

IRUBIS GmbH 是成立于 2017 年，我們的使命是使光譜學(xué)成為實(shí)時(shí)生物過程監(jiān)測(cè)的新技術(shù)，用于生物制造的過程分析光譜。

IRUBIS GmbH 該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種用于紅外光譜的硅晶體。2018年實(shí)現(xiàn)使用IRUBIS硅晶體和中紅外光譜儀在線監(jiān)測(cè)葡萄糖。Monipa在代謝物和營養(yǎng)物濃度的上游生物工藝中進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，并用于自動(dòng)血糖控制。

二．IRUBIS 產(chǎn)品介紹

1. Monipa 在線ATR中紅外光譜儀-用于生物過程監(jiān)測(cè)

Monipa 專注于簡(jiǎn)化生物過程監(jiān)測(cè)：我們的測(cè)量系統(tǒng)基于中紅外 （MIR） 光譜，可同時(shí)在線監(jiān)測(cè)多個(gè)生物過程。光譜學(xué)是一種強(qiáng)大的技術(shù)，可以分析各種相關(guān)參數(shù)。因此，Monipa 用于上游生物工藝中，代謝物監(jiān)測(cè)和控制中，以及下游生物工藝中，用于污染物檢測(cè)或監(jiān)測(cè)目標(biāo)蛋白和賦形劑。

主要部件：?jiǎn)未问褂玫牧魍ǔ?/span>

一次性流通池是Monipa的主要元件。簡(jiǎn)單的螺桿機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)流通池的穩(wěn)定固定。同時(shí)，它允許在每個(gè)監(jiān)控過程后更換流通池，從而降低污染風(fēng)險(xiǎn)。流通池包含我們的一次性硅 ATR 晶體，通過回路將流通池連接到生物反應(yīng)器或?qū)游鲋?，可以online或inline監(jiān)測(cè)不同的參數(shù)。由于外部流通池安裝在生物反應(yīng)器外部，因此可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的測(cè)量條件。這樣可以防止氣泡或攪拌器對(duì)測(cè)量的干擾，這兩種情況都可能發(fā)生在生物反應(yīng)器內(nèi)部。

Monipa ATR 光譜儀的產(chǎn)品特點(diǎn)：

w 中紅外光譜儀

w 同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)參數(shù)

w 實(shí)驗(yàn)室占地面積小：26 x 14 x 29厘米

w 一次性使用流通池，可拆卸

w 1x高壓滅菌或伽瑪滅菌

w 連接：online (loop) , inline

w 一點(diǎn)校準(zhǔn)，即插即用

w 易于通過 OPC UA, RESTful API,Ethernet 集成

Monipa 無需校正模型的構(gòu)建

IRUBIS的在線和在線監(jiān)測(cè)解決方案，Monipa提供了一種創(chuàng)新的方法來解決耗時(shí)且昂貴的校準(zhǔn)模型構(gòu)建問題。IRUBIS 單點(diǎn)校準(zhǔn)基于相對(duì)測(cè)量。只需要包含參數(shù)的已知起始值。因此，無需測(cè)量用于校準(zhǔn)模型構(gòu)建的參考過程。

Monipa簡(jiǎn)化了生物上游過程中的代謝產(chǎn)物和營養(yǎng)物質(zhì)的預(yù)測(cè)，下游生物過程中蛋白質(zhì)和輔料濃度監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)生物過程開發(fā)，生物制藥生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，提高了產(chǎn)率和質(zhì)量。

2. Monipa 的應(yīng)用：

（1）Monipa 在上游生物過程中的應(yīng)用

Monipa用于生物反應(yīng)器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，集成到生物反應(yīng)器中，可以在線集成到灌注工藝的收獲流中，也可以在線集成到補(bǔ)料分批工藝中，該技術(shù)已用于生物制藥公司的固定床生物反應(yīng)器。研究已經(jīng)證明了使用MIR光譜法在線測(cè)量哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)物中的葡萄糖和乳酸，其優(yōu)勢(shì)有：

24/7 在線監(jiān)測(cè)代謝物和營養(yǎng)物質(zhì)以及血糖控制

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和血糖控制（閉環(huán)）

一次性流通池可降低污染風(fēng)險(xiǎn)

多個(gè)參數(shù)的并行監(jiān)控

與其他光譜方法相比，穩(wěn)定性更高

通過單點(diǎn)校準(zhǔn)縮短校準(zhǔn)時(shí)間

適用于多種不同的細(xì)胞類型，從CHO哺乳動(dòng)物細(xì)胞到細(xì)菌等微生物

（2）Monipa 在下游生物過程中的應(yīng)用

下游加工中的在線監(jiān)測(cè)，尤其是考慮到其每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)不到 1 分鐘的快速采集時(shí)間。此類應(yīng)用包括蛋白質(zhì)和賦形劑濃度監(jiān)測(cè)。

Monipa成功地用于測(cè)定蛋白質(zhì)濃度以及賦形劑濃度，并在下游加工的各個(gè)階段進(jìn)行實(shí)時(shí)和在線測(cè)量。它可以在超濾/滲濾期間使用，并與用于蛋白質(zhì)純化的設(shè)備集成，例如 ?KTA Pure。

3. 用于ATR-FTIR的創(chuàng)新硅晶體

IRUBIS單反射囊體適用于衰減全反射傅里葉變換紅外光譜。

產(chǎn)品均可與標(biāo)準(zhǔn)FTIR設(shè)備一起使用。

普通的單反射ATR 晶體：我們晶體的基本版本具有與單反彈金剛石晶體相同的性能和寬光譜范圍。較短的光路使指紋區(qū)域易于訪問。

專業(yè)的低穿透深度的ATR晶體：這種晶體具有高入射角，因此穿透深度減小。此版本適用于各種應(yīng)用，例如表面增強(qiáng)紅外吸收光譜 （SEIRAS）。

三、Monipa基于ATR技術(shù)

Monipas的技術(shù)基于中紅外光譜，在紅外光譜中，有不同的測(cè)量方法，例如透射、反射和衰減全反射 （ATR）。與其他方法相比，ATR光譜法的優(yōu)點(diǎn)是不需要樣品制備，而且能夠測(cè)量廣泛的濃度范圍和高濃度的樣品。

是什么讓IRUBIS ATR晶體與眾不同

ATR晶體的一個(gè)重要因素是折射率。只能使用折射率高的材料，如金剛石、硒化鋅等。這些材料價(jià)格昂貴，不適合一次性應(yīng)用，例如生物過程監(jiān)測(cè)。通過使用硅材料和半導(dǎo)體制造工藝，可以制造大量ATR晶體，從而降低價(jià)格。這使得它們適用于一次性應(yīng)用。

Monipa 是中紅外光譜系統(tǒng)，帶有專為生物工藝設(shè)計(jì)的一次性流通池，ATR 晶體集成在流通池中，很容易的連接到Monipa 系統(tǒng)，且易于更換，可高壓滅菌，適用于生物工藝的不同步驟中。