A novel cell culture media analysis platform for culture process development

Význam tématu

Optimalizace a kontrola procesu buněčné kultivace je nezbytná pro zvýšení efektivity výroby biofarmaceutik, minimalizaci variability a zajištění konzistentní kvality. Komplexní monitorování složení živných médií pomáhá včas odhalit odchylky a optimalizovat klíčové parametry.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje vývoj a aplikaci analytické platformy C2MAP (Cell Culture Media Analysis Platform), která automatizuje přípravu vzorků z kultivačních supernatantů a umožňuje simultánní kvantifikaci až 95 metabolitů a komponent živných médií pomocí triple quadrupole LC-MS/MS.

Použitá metodika a instrumentace

Platforma C2MAP kombinuje automatizovaný modul pro deproteinaci vzorků a chromatograficko-hmotnostní analýzu. Postup zahrnuje:

• Dodání interního standardu a organického rozpouštědla
• Filtrace bílkovin a přenos do mikrodestičky
• Ředění, injekci vzorku a analýzu na LC-MS/MS
• Rychlé měření až 95 sloučenin během 17 minut

Použitá instrumentace

• Modul C2MAP-2000 pro automatizovanou přípravu vzorků
• Autosampler Shimadzu SIL-30AC
• LC-MS/MS Shimadzu LCMS-8060

Hlavní výsledky a diskuse

• C2MAP dosáhla reprodukovatelnosti s koeficientem variace pod 10 % u různých médií.
• Detekce 56 složek v FBS odhalila konzistentní chromatogramové profily a umožnila odlišení mezi šaržemi.
• Časový monitoring supernatantů lidských iPS buněk identifikoval klíčové spotřebované živiny a vylučované metabolity.
• Screening potenciálních biomarkerů ukázal odlišné profily při indukci diferenciace tří zárodečných vrstev.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby přípravy díky plné automatizaci deproteinace a filtrace.
• Umožnění komplexního sledování metabolitů a živin pro optimalizaci kultivačního procesu.
• Podpora standardizace procesů v biotechnologickém a farmaceutickém průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s on-line monitorovacími nástroji pro řízení v reálném čase.
• Rozšíření portfolia detekovaných sloučenin a adaptace na další typy buněčných kultur.
• Aplikace v klinických studiích a průmyslovém výzkumu k identifikaci kritických procesních parametrů.

Závěr

Platforma C2MAP nabízí spolehlivý, rychlý a rozsáhlý přístup k monitorování složení buněčného kultivačního média, což podporuje efektivní vývoj a řízení bioprocesů.