Die zellhaltige Probenahme dient dazu, neben dem Medium auch das Zellmaterial zu entnehmen und ermöglicht dadurch eine weitergehende Analyse des Reaktorinhaltes. Sie ist insbesondere geeignet, den Zellzustand (Zellzahl, Viabilität, Morphologie, Apoptose) zu untersuchen oder nach Zellaufschluss weitergehende Analysen des Zellinhaltes durchzuführen.
Der entnommene Reaktorinhalt kann dabei direkt an die nachgeschalteten Analysatoren gegeben oder mittels eines Fraktionssammlers aufbewahrt werden.
1. Komponenten
1.1 TRACE C2 Sampling - Automatisierte online Probenahme
Das TRACE C2 Sampling ist ein universelles online Bioreaktor Probenahme-System, das vollautomatisch Proben aus bis zu vier Bioreaktoren entnehmen kann. Dabei können sowohl zellhaltige Proben als auch zellfreie Proben gewonnen werden.
1.2. TRACE single-use Schlauchsets
Je nach gewählter Probenahme-Methode stehen dem Anwender vorkonfektionierte sterile Schlauchsets zur Verfügung, die auf einfache Weise am Gerät montiert werden. Sie beinhalten sämtliche Komponenten für die Probenahme, wie beispielsweise Pumpen, Ventile, Filter sowie den passenden Anschluss an den Bioreaktor oder die Probenahme-Sonde.
In Abhängigkeit von der gewählten Methode werden zwischen den Entnahmen automatisch Lösungen zur Spülung und Desinfektion durch das Schlauchsystem gefördert, um eine optimale Beschaffenheit der einzelnen Proben sicherzustellen und eine Kontamination des Prozesses auszuschließen.
2. Methoden
Für die vielfältigen Bedürfnisse zur Einrichtung einer effektiven online Prozessüberwachung und Probenahme bietet TRACE eine umfangreiche Auswahl an Methoden an, die der Anwender entsprechend seinen Prozessbedingungen und Messaufgaben auswählen kann.
Derzeit sind folgende Methoden für die zellhaltige Probenahme verfügbar:
1. Zellhaltige Probenahme
2. Zellhaltige Probenahme 4-Kanal
3. Zellhaltige Probenahme Cytometer
4. Zellhaltige Probenahme Cytometer 4-Kanal
2.1 Zellhaltige Probenahme
Die zellhaltige Probenahme dient dazu, neben dem Medium auch das Zellmaterial zu entnehmen und ermöglicht deshalb eine umfangreiche Analyse des Reaktorinhalts. Sie ist insbesondere geeignet, den Zellzustand (Zellzahl, Viabilität, Morphologie, Apoptose) mittels Cytometrie zu untersuchen oder nach Zellaufschluss weitergehende Analysen des Zellinhalts durchzuführen.
Der entnommene Reaktorinhalt kann dabei direkt an die nachgeschalteten Analysatoren gegeben oder mittels eines Fraktionssammlers aufbewahrt werden.
Zur Anbindung an den Bioreaktor wird die Probenleitung „Sample (in)“ des sterilen Schlauchsets direkt an den Probenport des Bioreaktors angeschlossen. Über die Pumpe 1 wird automatisch zu den vorgewählten Zeitpunkten die gewählte Menge an Reaktorinhalt entnommen und über die Leitung „Sample (out)“ an die nachgeschalteten Systeme übergeben. Anschließend folgt eine automatisch ablaufende Routine, in der das Schlauchsystem mit Hilfe von Puffer, Desinfektionsmittel und steriler Luft gereinigt und desinfiziert wird.
Vor der Probenahme wird die Leitung „Sample (in)“ zunächst mit Medium vorgespült, um eine repräsentative Probe zu erhalten.
Nach der Probenahme und zwischen einzelnen Entnahmen werden die Leitungen mit Pufferlösung („Buffer“) und Luft („Air“) gespült. Auch dieser Vorgang läuft automatisch ab. Die Spüllösung und das Medium der Vorspülung wird über eine Abfallleitung („Waste“) entsorgt.
Während längerer Intervalle bleiben die Leitungen mit Desinfektion-/Reinigungslösung gefüllt, um den Reaktorinhalt sicher gegen Kontaminationen abzuschirmen. Als Desinfektions-/ Reinigungsmittel kommen 3N NaOH, alkoholische Lösungen oder die TRACE Reinigungslösung in Frage.
Neben den Zeitpunkten bzw. Intervallen der Probenahme, kann das Volumen der jeweiligen Entnahme im Bereich von 0,5 – 20 ml frei gewählt werden. Da sich aus dem Anschluss an den Bioreaktor ein individuelles Totvolumen durch Tauchrohre und Leitungen ergibt, kann der Anwender dieses durch Auswahl eines Vorspül-Volumens kompensieren.
Einstellmöglichkeiten:
- Probe-Volumen
- Vorspül-Volumen
- Intervall alle x Minuten, oder Zeitpunkt der Probenahme
2.2 Zellhaltige Probenahme 4-Kanal
Dieses Probenahmeverfahren ermöglicht es, bis zu 4 Bioreaktoren mit einem Gerät zu beproben. Zusätzlich zu den unter 2.1 beschriebenen Eigenschaften und Funktionen verfügt dieses System über 4 Selektionsventile, um zwischen den einzelnen Reaktoren auszuwählen.
Einstellmöglichkeiten (für jeden Reaktor individuell):
- Probe-Volumen
- Vorspül-Volumen
- Intervall alle x Minuten, oder Zeitpunkt der Probenahme
2.3 Zellhaltige Probenahme Cytometer
Dieses Probenahmeverfahren ermöglicht es, zusätzlich zu den unter 2.1 beschriebenen Funktionen ein Cytometer direkt an das Schlauchset anzuschließen. Während der Probenahme, wird mittels einer zweiten Pumpe ein Teilstrom der zellhaltigen Probe entnommen und durch das Cytometer gespült („Cytometer (out)“).
Die Fließgeschwindigkeit des entnommenen Teilstroms lässt sich im Bereich von 5 – 30 µl/min einstellen.
Einstellmöglichkeiten:
- Probe-Volumen
- Vorspül-Volumen
- Fließgeschwindigkeit der Probe für die Cytometrie
- Intervall alle x Minuten, oder Zeitpunkt der Probenahme
2.4 Zellhaltige Probenahme Cytometer 4-Kanal
Dieses Probenahmeverfahren ermöglicht es, bis zu 4 Bioreaktoren mit einem Gerät zu beproben. Zusätzlich zu den unter 2.3 beschriebenen Eigenschaften und Funktionen verfügt dieses System über 4 Selektionsventile, um zwischen den einzelnen Reaktoren auszuwählen.
Einstellmöglichkeiten
(für jeden Reaktor individuell):
- Probe-Volumen
- Vorspül-Volumen
- Intervall alle x Minuten, oder Zeitpunkt der Probenahme
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