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新品發(fā)布 | 賦能過(guò)程分析技術(shù)(PAT），讓拉曼更簡(jiǎn)單
賽默飛世爾科技新一代產(chǎn)品 Thermo Scientific™ Ramina™過(guò)程分析儀是一款緊湊型便攜式拉曼光譜儀，專(zhuān)為實(shí)現(xiàn)快速部署而設(shè)計(jì)，產(chǎn)品易于使用并兼具擴(kuò)展性。我們的 Ramina 系統(tǒng)大大提升了獲得結(jié)果的時(shí)效性。
從經(jīng)驗(yàn)豐富的化學(xué)計(jì)量學(xué)家或工程師到非技術(shù)崗的操作人員，Ramina 可以為您縮短時(shí)間周期，從而提高產(chǎn)量。Ramina 易于操作和幾乎免維護(hù)，無(wú)需樣品制備便可獲得即時(shí)結(jié)果。
專(zhuān)注于研究 更快決策優(yōu)化生產(chǎn)工藝過(guò)程
Ramina 過(guò)程分析儀為離線(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)濕化學(xué)分析提供了一種快速且易于操作的替代方案。相比于傳統(tǒng)的拉曼過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，它的安裝和使用更加簡(jiǎn)單。Ramina 為用戶(hù)開(kāi)始收集數(shù)據(jù)提供了所需的全部設(shè)備，包括拉曼光譜儀和光纖探頭，以及便攜式顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)和激光安全護(hù)目鏡。
工廠(chǎng)校準(zhǔn)可確保 Ramina 系統(tǒng)隨時(shí)能夠投入使用，其固態(tài)結(jié)構(gòu)確保了長(zhǎng)期穩(wěn)定性。這意味著用戶(hù)可以進(jìn)行連續(xù)、高精度的測(cè)量，即便經(jīng)過(guò)數(shù)千次掃描也無(wú)需再定期校準(zhǔn)。同時(shí)，您還可以并聯(lián)使用多個(gè)分析儀來(lái)同時(shí)監(jiān)控不同的反應(yīng)容器，或者在一個(gè)反應(yīng)容器中組合使用多個(gè)探頭。
使用 Ramina 過(guò)程分析儀，客戶(hù)無(wú)需進(jìn)行樣品制備，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、無(wú)損和直接地分析。該分析儀憑借高度集成的硬件和簡(jiǎn)單易用的軟件，使精準(zhǔn)的拉曼測(cè)試觸手可及。Ramina 分析儀開(kāi)箱即可使用，讓您能夠在 15 分鐘內(nèi)輕松實(shí)現(xiàn)高度準(zhǔn)確的測(cè)試分析。裝置于保護(hù)箱中的分析儀，可攜帶至任一需要的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)。
什么是拉曼光譜？
拉曼光譜技術(shù)始于20世紀(jì)50年代，它并非是一種全新的技術(shù)。一直以來(lái)，尺寸過(guò)大、可靠性、易用性和經(jīng)濟(jì)性不足的問(wèn)題，限制了將拉曼設(shè)備集成應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程以改善效率和質(zhì)量。
在Ramina問(wèn)世以前，把拉曼技術(shù)集成到生產(chǎn)過(guò)程并不順利。不光是硬件存在一定的挑戰(zhàn)，在使用上也相對(duì)困難，通常須由一名科學(xué)家來(lái)操作并維護(hù)。
現(xiàn)在，更好的硬件，以及更為簡(jiǎn)單和友好的用戶(hù)界面等特性和優(yōu)勢(shì)都可以在Ramina分析儀中得以實(shí)現(xiàn)。
無(wú)損分析和工藝過(guò)程監(jiān)測(cè)
拉曼光譜技術(shù)通過(guò)末端帶有探頭的光纖將激光照射到物質(zhì)或樣品上。來(lái)自激光的能量會(huì)與物質(zhì)分子的共價(jià)鍵振動(dòng)產(chǎn)生協(xié)同而發(fā)生彈 性散射（出射光與入射光能量相同）或非彈性散射（一些激光能量被分子吸收，釋放出比引起分子振動(dòng)的激發(fā)能量更少的光）。其中一些非彈性散射光會(huì)返回到 Ramina 儀器，被檢測(cè)器檢測(cè)到而產(chǎn)生拉曼光譜。
這種技術(shù)的強(qiáng)大之處在于，每種物質(zhì)分子的拉曼光譜都是特別的，因此它有時(shí)被稱(chēng)為分子指紋。就像指紋可以用來(lái)識(shí)別人 一樣，我們使用拉曼光譜來(lái)判定給定的物質(zhì)，因?yàn)橹讣y不僅可以定性地告訴我們是什么物質(zhì)，還可以定量地告訴我們大概有多少，可以確定目標(biāo)分析物的特性和濃度。
拉曼光譜非破壞性的特點(diǎn)決定了它可以提供巨大的價(jià)值。無(wú)損分析這一點(diǎn)非常重要，這樣分析儀就可以作為過(guò)程監(jiān)測(cè)技術(shù)直接集成到生產(chǎn)線(xiàn)中，進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和分析。這就是所謂的原位或在線(xiàn)分析。同時(shí)，拉曼技術(shù)具有檢測(cè)速度快的特點(diǎn)，大部分物質(zhì)可在數(shù)秒或更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。
通用、精準(zhǔn)，提供豐富信息
拉曼光譜為我們提供了被測(cè)物的豐富信息；拉曼光譜中的每個(gè)譜峰，都告訴我們被測(cè)物的一些信息，讓我們來(lái)確定被測(cè)物。這對(duì)于檢測(cè)包含有許多不同分子的生物反應(yīng)器來(lái)說(shuō)非常重要。
另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，來(lái)自于目標(biāo)物質(zhì)的濃度和拉曼譜峰強(qiáng)度之間有直接的線(xiàn)性關(guān)系，這意味著可以建立定量模型。通過(guò)相對(duì)較少的樣品 量，就可以建立一個(gè)模型，在檢測(cè)范圍內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)量濃度。我們還可以檢測(cè)各種形態(tài)的物質(zhì)，包括固體、液體、氣體、粉末或漿料。
最后，與其他光譜不同，拉曼檢測(cè)不受水基體的影響，因此，我們可以清楚地對(duì)水相進(jìn)行檢測(cè)，比如生物反應(yīng)器中的物料。與其它技術(shù) 相比，Ramina更適合用于水相溶液中的原位和在線(xiàn)分析，不過(guò)其優(yōu)勢(shì)可能還在于無(wú)損分析。
拉曼的應(yīng)用領(lǐng)域
作為一種快速、無(wú)損的分析手段，拉曼光譜技術(shù)目前已經(jīng)成為分析化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域的重要研究手段，在生物制藥研發(fā)及生產(chǎn)過(guò)程中拉曼光譜技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用，幾乎遍及生物制藥整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
原材料驗(yàn)證是第一步，Ramina可以幫助確保生產(chǎn)過(guò)程有個(gè)好的開(kāi)始。
在實(shí)踐中，我們觀(guān)察到培養(yǎng)基的化學(xué)成分組成存在顯著變化，這些變化足以影響產(chǎn)量和生產(chǎn)周期。所以，能實(shí)時(shí)檢測(cè)物料的變化就很重要。
例如，無(wú)論是分批還是連續(xù)過(guò)程，客戶(hù)都想知道生物反應(yīng)器中的情況，這樣他們就能在必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整，Ramina 在這兩種情況下都適用。
細(xì)胞是否含有適量的葡萄糖？
是否有太多次生代謝物累積？
細(xì)胞是否開(kāi)始產(chǎn)生感興趣的產(chǎn)物？
生產(chǎn)了多少產(chǎn)品，它是否具有正確的特性？
Ramina 能夠回答以上所有問(wèn)題，同時(shí)因?yàn)槠淇梢耘c第三方控制系統(tǒng)對(duì)接，我們可以幾乎實(shí)時(shí)地調(diào)整優(yōu)化條件。最后下游收集產(chǎn)品時(shí)，我們也需要確切地知道何時(shí)和有多少蛋白從純化柱中流出。
過(guò)程分析技術(shù)（PAT）
在生物制藥行業(yè)，PAT 的概念是一個(gè)用于設(shè)計(jì)、分析、控制研發(fā)及生產(chǎn)的體系，該體系通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量工藝流程的關(guān)鍵質(zhì)量和性能屬性，以保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。Ramina 過(guò)程分析儀由于其有能力提供多種分析成分的實(shí)時(shí)信息，已經(jīng)被廣泛地在生物制藥行業(yè)用作快速和更低成本地質(zhì)量檢測(cè)的 PAT 工具。
總結(jié)
在生物制藥行業(yè)實(shí)施PAT的一些優(yōu)點(diǎn)，我們也做了一些分析，主要總結(jié)如下：
對(duì)工藝更科學(xué)地理解
因防止廢料、報(bào)廢或者返工，提高產(chǎn)率
采用旁線(xiàn)/在線(xiàn)/線(xiàn)內(nèi) (at line / on line / in line) 測(cè)量和控制，使研發(fā)和生產(chǎn)周期縮短
通過(guò)間歇生產(chǎn)到連續(xù)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換，減少能耗和提高效率
因降低了能耗和浪費(fèi)，以達(dá)到成本的降低
提高研發(fā)及產(chǎn)品批次實(shí)時(shí)放行的可能性
在Ramina出現(xiàn)前，PAT在生物技術(shù)行業(yè)中的應(yīng)用推進(jìn)較為緩慢，其原因除了生物技術(shù)本身的復(fù)雜性外，更多的是實(shí)施PAT要求對(duì)工藝和分析方法的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量保證的流程需要做出一定的改變。
使用Ramina過(guò)程分析儀讓實(shí)施 PAT 變得不再?gòu)?fù)雜，可以輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵工藝和質(zhì)量屬性的分析，并提高檢測(cè)能力。同時(shí)，可以將使用過(guò)程中手機(jī)的數(shù)據(jù)對(duì)后續(xù)工藝制程進(jìn)行優(yōu)化和控制，一邊實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量更優(yōu)化和產(chǎn)率的更大化。