检测参数

哺乳动物细胞

细菌

酵母

昆虫细胞

藻类细胞

参数类型

参数意义

葡萄糖

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能量(碳)来源、营养素、培养基成分

细胞的能量(碳)来源。葡萄糖消耗和乳酸积累之间存在线性关系。为了有效调整葡萄糖的补料方案，需要密切监测葡萄糖和乳酸的水平。葡萄糖供给过量会加速细胞生长，导致乳酸积累，进而影响细胞生长和产物产量。葡萄糖供给不足会导致细胞生长不理想，造成目标蛋白产量降低。

谷氨酰胺

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营养成分、培养基成分、氨基酸

细胞生长和蛋白质生产所必需的氨基酸和氮源;不稳定，分解后形成铵。可以作为葡萄糖的替代能量来源，用于快速增殖快速代谢葡萄糖的细胞和不能有效利用葡萄糖的细胞。核酸嘌呤和嘧啶的氮源以及合成三磷酸糖苷、二磷酸糖苷和单磷酸糖苷所必需的原料。

甘油

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能量来源、营养成分、培养基成分

甘油经常用作几种细菌和酵母发酵的碳源。当葡萄糖不可用时，一些细菌能够利用甘油作为唯一的能量来源。与仅利用葡萄糖生长的菌株相比，利用甘油生长的大肠杆菌菌株JM 101可降低乙酸盐水平。

胆固醇

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营养成分、培养基补充成分

胆固醇等甾醇是真核细胞膜的必需成分。胆固醇水平监测对于不产生胆固醇的胆固醇营养缺陷型(如NS0)非常重要。胆固醇数据可以指示细胞所处的阶段以及是否/何时需要补充胆固醇。次要应用:该测定可用于确定是否存在来自一次性生物反应器的任何浸出影响。

甲醇

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能量(碳)来源、营养素、培养基成分

使用毕赤酵母培养时，需要添加甲醇来启动重组蛋白的生产，并且必须通过频繁补料将培养基中的甲醇浓度保持在狭窄的控制范围内，同时甲醇会被酵母迅速消耗。如果浓度降低，细胞就会停止蛋白质的生产，如果浓度升高，细胞就会因为甲醇的毒性而死亡。因此，迫切需要频繁的监控，以使适当的甲醇进料。还有一些相关的应用，如人造肉需要在较低的范围内测定甲醇，低至0.05g/L。

乙醇

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产物

 乙醇是富含糖的生物量或碳水化合物的发酵产物。酵母发酵可以生产生物燃料和酒精饮料形式的乙醇，而乙醇可以作为细菌细胞发酵和细胞农业的副产物。乙醇是各种治疗药物和食品防腐剂中的常见成分。在细胞培养过程中监测乙醇对于优化发酵产量至关重要。

乳酸

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抑制剂，副产物

细胞消耗葡萄糖时产生的代谢副产物。乳酸具有酸性，高水平的乳酸会抑制一些类型细胞的生长。通过监测乳酸水平，可以调整葡萄糖补料方案来避免乳酸积累。

谷氨酸

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营养成分、培养基成分、氨基酸

在大多数细胞中，谷氨酰胺通过谷氨酰胺酶代谢为谷氨酸。谷氨酸是细胞内最丰富的氨基酸，谷氨酰胺是细胞外最丰富的氨基酸。在细胞功能的维持和生产中起重要作用，并促进各种代谢功能的正常运转。可以为氨基酸合成提供氨基或通过脱氨基形成酮戊二酸。

氨

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抑制剂

细胞消耗谷氨酰胺时形成的代谢副产物。高水平的氨具有毒性，会抑制细胞的生长。通过监测氨水平，可以调整谷氨酰胺的补料方案以避免氨积累。

丙酮酸

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能量来源、营养成分、培养基补充成分

丙酮酸是细胞生长的关键成分，因为它在几种代谢途径中起作用。在细胞培养中，丙酮酸是重要的碳和能量来源以及葡萄糖补充剂，并且是常用的培养基添加剂。研究表明，丙酮酸通过清除培养基中的过氧化氢而具有抗氧化特性，丙酮酸也有可能在细胞发育过程中被LDH转化为乳酸。

甲酸

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营养成分、培养基补充成分

 甲酸是细菌和酵母发酵中最简单的羧酸和代谢中间体。它是一种用于生物燃料和化学品微生物生产的备受关注的原料。在胚胎发育、免疫细胞扩增和肿瘤生长期间，它还用于在大多数组织中合成核苷酸。甲酸盐还可用作家畜饲料的补充剂和抗菌剂。

乙酸

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抑制剂

细菌（如大肠杆菌）在供给葡萄糖的需氧培养条件下产生的代谢副产物。高水平的乙酸盐抑制细菌生长并对目标产物合成有害。乙酸盐也可用于在需要停止发酵时诱导细胞死亡。

LDH

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细胞活率

 LDH是一种当细胞死亡或受损时释放的胞质蛋白。细胞培养槽叶轮的高转速和分离程序引起的剪切应力、培养基高温引起的细胞损伤以及|质量差的原料都会损伤细胞，导致较低的产品质量和产量。LDH值也可作为药物细胞毒性作用的指标。

总蛋白

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产物、其他

蛋白质聚集可能导致生物治疗产品的免疫原性增加，是导致生物药品开发中代价高昂。蛋白质聚集受多肽序列、用于生长的细胞和批次制备史的影响。总蛋白测量可能对于宿主细胞蛋白(HCP)测定有用。

IgG

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产物

免疫球蛋白G(lgG)是一种在细胞培养中产生的单克隆抗体。它是一种常见的蛋白产物，在生物制药行业中用作生物治疗药物和/或诊断产品。哺乳动物细胞系包括中国仓鼠卵巢(CHO)细胞系、人PER细胞系，C6和小鼠骨髓瘤细胞系(NSO和SP2/0-Ag14)是生产治疗性人单克隆抗体的主要细胞系。昆虫细胞系包括Sf9、Sf21和果蝇Schneider2(S2)细胞系的也已用于生产人类抗体。

鼠1gG

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产物

通常用于各种疾病和自身免疫模型中血清抗原特异性IgG的定量测量。也可用于评估免疫缺陷和丙种球蛋白病。

钾

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必需的金属/矿物质、营养成分、培养基成分

维持细胞中许多化学梯度所必需的电解质。钠钾泵维持细胞膜电势摄入营养素，并通过协同转运排出废物。电解质水平是培养过程中细胞健康的重要指标。高钠浓度会导致细胞脱水。

钠

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必需的金属/矿物质、营养成分、培养基成分

维持细胞中许多化学梯度所必需的电解质。钠钾泵维持细胞膜电势摄入营养素，并通过协同转运排出废物。电解质水平是培养过程中细胞健康的重要指标。高钠浓度会导致细胞脱水。

钙

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必需的金属/矿物质、营养成分、培养基成分

 钙对许多重要的细胞功能都很重要，包括酶活性、附着、运动、代谢过程、信号转导、复制等。镁和钙与细胞生长和产量相关。研究发现，在使用化学成分确定的培养基(不含动物成分)的发酵批次中，钙监测起着重要的作用。酵母中钙的动态平衡监测已被证明可以降低其他营养素的毒性。

镁

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  必需的金属/矿物质、营养成分、培养基成分

蛋白质合成速率受细胞中镁浓度的影响。细胞中的所有磷酸化反应都需要MgATP2形式的 Mg2+;对于许多蛋白质来说，磷酸化与蛋白质活性密切相关。镁作为几种代谢途径中300多种酶促反应的辅因子，在细胞功能中发挥作用。

铁

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必需的金属/矿物质、营养成分、培养基成分

铁可以为细胞生长带来益处，也可能具有毒性。铁能够保护细胞免受氧化损伤，并且是细胞呼吸和生长所必需的金属。铁也可以在细胞内产生自由基，破坏DNA增殖，并由于氧化和羰基应激而导致细胞死亡。

磷

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必需的金属/矿物质、营养成分、培养基成分

DNA、RNA、ATP和磷脂的重要成分。细胞功能和结构必需的矿物质。在产生单克隆抗体的高细胞浓度哺乳动物细胞中，磷酸盐耗竭是个问题。当及时供应磷酸盐时，细胞生长期延长，细胞凋亡延迟。但过多的磷酸盐又会干扰细胞摄取铁、钙、镁和锌的能力。

OD

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细胞密度

在细菌和酵母发酵中，光密度(OD)是用于监测培养物生长的重要参数。OD与悬浮的生物量相关，并可用于预估细胞密度。OD测量是微生物实验室中用于评估微生物生长的最常用测量方法。通常用分光光度计手动测量光密度。

渗透压

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其他

渗透压是在生长培养基和细胞培养物中监测细胞体积调节和重组蛋白生产率的常用参数。监测渗透压可以通过预测滴度和葡萄糖消耗量并识别抑制细胞生长的副产物而在生物工艺的优化中发挥作用。CHO细胞培养物中渗透压的增加也被确定为对糖基化有影响。