バイオ医薬品は、さまざまな疾患に対する治療に革新をもたらし、現在では多くの医療分野で重要な役割を担っています。
高い特異性と有効性を有する一方で、分子サイズが大きく、複雑な高次構造を持つため、従来の低分子医薬品のような化学合成だけで製造することは困難です。
そのため、細胞などの生物由来の生産システムを利用し、バイオリアクターを用いた培養プロセスによって製造されます。
バイオ医薬品の生産では、細胞株開発から培養・増殖を含むアップストリーム工程を経て目的物質が産生されます。これらの工程では、細胞の状態、培地成分、代謝物、目的産物の変化を適切に把握し、プロセスを理解・安定化することが極めて重要です。

 

Timegatedラマン技術による高度なプロセス理解

最新のTimegated® Raman技術を導入することで、バイオプロセスのモニタリングおよび制御をより高度化できます。

本技術は、時間ゲート検出により、ラマン散乱光と蛍光などのバックグラウンド成分を時間的に分離し、ラマン由来の分子情報を選択的に取得します。これにより、従来の連続波ラマンでは解析が難しかった培養液などの蛍光の強い試料においても、高品質なスペクトル取得が可能になります。
その結果、プロセス中の分子情報を迅速に把握し、リスク管理、工程理解、およびプロセス最適化を支援します。

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モニタリング可能なパラメータ

バイオプロセスでは、従来から以下のような基本パラメータが測定されています。

・pH
・温度
・溶存酸素（DO）

これらに加えて、Timegated® Raman技術を組み合わせることで、培養プロセス中の分子情報を迅速に取得し、以下のような生化学的パラメータのモニタリングや推定に活用できます。

・グルコースなどの栄養素濃度
・乳酸などの代謝物濃度
・アミノ酸関連成分
・タンパク質濃度
・多変量解析モデルを用いた細胞密度や生存率の推定

Timegated® Ramanでは、蛍光の影響を抑えながらラマン由来の分子情報を取得できるため、従来の連続波ラマンでは解析が難しかった培養液や細胞を含む試料に対しても、プロセス理解に有用なスペクトル情報を得ることが可能です。

これにより、原料特性、培地組成、細胞状態、代謝変化、プロセスパラメータ間の複雑な相互関係を解析・可視化し、工程理解やプロセス最適化を支援します。

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