目前測量細胞濃度的方法主要有化學(xué)法（DNA/RNA分析）和物理法（干重、光密度、呼吸商等）兩大類(lèi)。一般來(lái)說(shuō)，與物理法相比，化學(xué)法能較準確的測量有代謝活性的生物量，缺點(diǎn)是花費時(shí)間長(cháng)，而利用物理法測量，無(wú)法區分處于懸浮狀態(tài)的顆粒和微生物，也無(wú)法分別活死細胞；而FOGALE活細胞在線(xiàn)檢測儀有效的解決了這些問(wèn)題。

的傳感器 
電容/光密度 
耐高壓滅菌/可拆卸 
12mm/25mm/三夾頭 
流通式/固定式 
實(shí)驗室/工業(yè)生產(chǎn) 
R&D/cGMP 
通訊方式 
工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議 
ModBus RTU Profibus DP Devicenet 
模擬信號 4-20 mA 
以太網(wǎng) 遠程控制 / OPC 
USB 數據輸出 / 升級 

 當需要實(shí)時(shí)檢測發(fā)酵罐等 GMP 環(huán)境中的活菌體、細胞的正確濃度及生長(cháng)狀態(tài)時(shí) 
 您需要 ——HAMILTON 原位活細胞濃度在線(xiàn)分析儀 
生物量的監控從來(lái)沒(méi)有如此容易   
1、FOGALE  Nanotech  Biomass  System對發(fā)酵罐來(lái)說(shuō)一個(gè)理想的設備,適合從臺式實(shí)驗室反應器到業(yè)中試工廠(chǎng)的應用。
12mm 和 25mm 直徑的探頭適合任何型號的反應器。它的模擬信號輸出可很容易整合到發(fā)酵罐模擬接口，可用發(fā)酵罐的軟
件進(jìn)行處理：保持細胞密度穩定或優(yōu)化補料速率變得非常簡(jiǎn)單。   
優(yōu)點(diǎn)   
  適合在 cGMP 環(huán)境下放大的理想系統  探頭由符合 FDA規定的材料制成（不銹鋼 316 鋼，PEEK，鉑，EPDM）  標準探
頭尺寸適合所有的反應器 。 
2、有吸引力的價(jià)格 靈活性   
每臺 Biomass  System能同時(shí)監控多達 4 個(gè)探頭，可方便變成多通道系統（即每臺 Biomass  System可同時(shí)監控 1-4 臺
生物反應器）   
Xsystem 軟件—容易數據處理   

Xsystem 是非常好用的軟件包，可在 PC 上對細胞密度和電導率數據進(jìn)行記錄。當選配這個(gè)軟件后，Biomass  System就
*由電腦控制。   
概述 
     活菌細胞濃度測量在發(fā)酵過(guò)程中具有非常重要的作用。 通過(guò)它可以了解生物反應器中菌體或
細胞生長(cháng)狀況，也可以了解一些描述菌體或細胞生長(cháng)或生產(chǎn)能力的間接參數，如比生產(chǎn)速率，
比基質(zhì)消耗速率，細胞代謝流衡算等。 
然而由于活細胞濃度傳感技術(shù)的困難，傳統的測量方法還是通過(guò)手工取樣測量。操作復雜，滯
后時(shí)間長(cháng)。尤其是在解決區分培養基顆粒，微載體，絲狀菌濃度檢測等問(wèn)題上都有局限性。 
測量原理  ——雙電極電容法 
這個(gè)技術(shù)基于研究們例如 Fricke（1936），Schwan（1950）和 Hanal（1960）的發(fā)現，他們論證了在 ? 分散頻率范圍內，生物量容積率與培養液中介電系數有關(guān)。   
3、檢測原理是基于細胞濃度與培養液的介電系數變化的線(xiàn)性關(guān)系。由于 Biomass  System高度靈敏性，它能在一個(gè)對細胞大小的變化沒(méi)有影響的頻率范圍工作。測量的細胞濃度與細胞的大小變化無(wú)關(guān)，Fogale  Biomass，不象其他設備，是一個(gè)多頻率的設備，在高頻率部分 ? 分散頻率范圍內工作。      

 在兩個(gè)電極電場(chǎng)的影響下，質(zhì)膜未動(dòng)的細胞極化并表現為小的電容。產(chǎn)生的電容在第二對電極下測量，能與細胞濃度***地
關(guān)聯(lián)。不象傳統的光學(xué)設備，系統只對活細胞反應，對懸浮液中的氣泡、微載體、細胞碎片和其他顆粒不敏感。   
1987 年 Kell 首先描述了測量細胞量的雙電極性質(zhì)。生物量測量是采用圖中所示的 4 個(gè)鉑金電極，外面兩個(gè)外電極產(chǎn)
交變的電場(chǎng)，兩個(gè)內電極測量電壓。在緩沖液環(huán)境中，兩個(gè)外電極間使溶液內的離子向相反方向移動(dòng)形成溶液的電導率。
活細胞細胞膜完整，在電場(chǎng)中被極化而形成電容。而這個(gè)電容值會(huì )被 HAMILTON 準確檢測出來(lái)，用已標志生物量生一個(gè)（BIOMASS）不同的細胞種類(lèi)會(huì )有不同的電容值。其大小和細胞的體積也呈一定比例。而死細胞（膜破裂），氣泡或是細胞碎片因不能形成一個(gè)電容，所以 HAMILTON 將不會(huì )將其檢測到。 

FOGALE  Nanotech 是由研究者于 1983 創(chuàng )立的， 開(kāi)發(fā)了許多產(chǎn)品致力于高性能測量。FOGALE  Nanotech 持續致力于創(chuàng )新和設定高性能和準確系統的新標準，開(kāi)發(fā)了*的在線(xiàn) Biomass  System，用于活細胞的濃度監控。   
FOGALE  Nanotech  Biomass  System能***和可靠測量動(dòng)物細胞、酵母、細菌、***和植物細胞密度。它對復雜培養液中非常低和高的細濃度都適合測量。校正過(guò)程與使用光密度設備一樣簡(jiǎn)單。   
高性能的探頭   FOGALE  Nanotech  Biomass  System配備高性能的探頭，使它非常適合生物量的監控   
"  標準的尺寸（25mm 和 12mm 的直徑，適合所有的接口）   
"  高工作電導率，可達 100mS/cm   
 
高精度   
Biomass  System提供在線(xiàn)測量：   
"  精度 0.02g/L(與電導率無(wú)關(guān))   
"  寬的電導率范圍(0.5-100mS/cm)    
在線(xiàn)生物量測量   
 Biomass  System:   
"  實(shí)時(shí)測量和記錄所有的生長(cháng)情況   
"  監控細胞培養液中的細胞密度   
"  能明顯降低取樣過(guò)程的污染風(fēng)險   
"  降低高強度的實(shí)驗室分析需求(易出現人為錯誤)   
 
技術(shù)說(shuō)明： 
BIOMASS  SYSTEM   
濃度范圍   動(dòng)物細胞:104-109 細胞/ml,  酵母:0-200g/L干重,細菌:0-200g/L干重(高通氣的細菌:5-200g/L)   
精度   動(dòng)物細胞:104 細胞/ml,  酵母，細菌:0．02g/L干重   
電導范圍   0．5-100mS/cm   
串口   RS232C/Mod  BUS  數據傳送   
輸出   0-10V 或 4-20mA（對細胞密度和電導率）   
電源   110-240V，50/60HZ   
尺寸   450X270X150mm   

HAMILTON 活細胞在線(xiàn)檢測儀的基本功能與應用 
功能：   HAMILTON 能實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測發(fā)酵罐內活細胞的濃度，密度，干重，生物量體積，電容大小，導電率大??；而不受
細胞碎片，細胞團塊，死細胞，發(fā)酵液泡沫，微載體顆粒等影響。 
適用范圍：動(dòng)植物細胞，酵母，細菌藻類(lèi)等種類(lèi)的研究和生產(chǎn)質(zhì)量控制。 
認證：   廣泛適用于發(fā)酵生產(chǎn)工藝中的質(zhì)量控制。符合 ISO，FDA，cGMP 等認證。  
HAMILTON 的應用的實(shí)例： 
Biomass  System可用于在線(xiàn)測量動(dòng)物細胞、酵母、細菌、***和植物細胞密度（例如：CHO，Sf9，雜交瘤細胞，啤酒酵母，畢赤酵母，大腸桿菌，乳酸菌，絲狀***等），它也能測微載體培養過(guò)程中的細胞密度。   
一 ，微載體培養培養監測：傳統方法對通過(guò)微載體來(lái)培養的動(dòng)物細胞計數相當困難。需要離線(xiàn)取樣再計數細胞核，但是卻沒(méi)有辦法對其中活細胞的數目作出準確判斷；由于載體材料是均一的，不能形成電容。HAMILTON 能夠檢測出微載體中活細胞的數目，而且不受微載體顆粒的影響。 
二，絲狀菌生長(cháng)狀態(tài)監測：絲狀菌發(fā)酵（如***生產(chǎn)）中容易產(chǎn)生絲狀菌結團、結球，沒(méi)有明顯的細胞界限。傳統的方法（如濁度法，染色法）會(huì )產(chǎn)生很大的誤差。在評估菌生長(cháng)情況或放大罐移種菌量時(shí)只能通過(guò)“經(jīng)驗”來(lái)判斷；HAMILTON能夠準確測量出絲狀菌包括團塊中的生物量，避免由于經(jīng)驗不足造成產(chǎn)量下降。    

三，監測發(fā)酵一致性，方便做發(fā)酵放大研究：HAMILTON220 系列可以配上多個(gè)探頭，同時(shí)監測多個(gè)發(fā)酵罐發(fā)酵情況。結合各種檢測參數，了解菌體或細胞的生長(cháng)情況以判斷“收割”時(shí)間。 
四，監測在線(xiàn)發(fā)酵過(guò)程，方便做發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化研究與生產(chǎn)控制：對灌注發(fā)酵罐中細胞的濃度進(jìn)行監控，指導細胞返罐量和地物流加速率可促進(jìn)重組蛋白生產(chǎn)自動(dòng)化，并提高產(chǎn)量及降低純化難度；同時(shí)結合其他檢測參數也可以更加容易判斷染菌,菌絲體“自溶”等現象 

發(fā)酵過(guò)程中，細胞濃度是一個(gè)非常重要的生理參數，不但可以計算比生長(cháng)速率，底物消耗速率、生物量產(chǎn)率和維持系數等參數，還可以及時(shí)判斷是否有染菌等異常情況發(fā)生。目前測量細胞濃度的方法主要有化學(xué)法（DNA/RNA分析）和物理法（干重、光密度、呼吸商等）兩大類(lèi)。一般來(lái)說(shuō)，與物理法相比，化學(xué)法能較準確的測量有代謝活性的生物量，缺點(diǎn)是花費時(shí)間長(cháng)，而利用物理法測量，無(wú)法區分處于懸浮狀態(tài)的顆粒和微生物，也無(wú)法分別活死細胞。

實(shí)現在線(xiàn)活細胞濃度監測一直是發(fā)酵領(lǐng)域的熱門(mén)話(huà)題，僅些年來(lái)出現了不少的測量方法，依據的工作原理也是五花八門(mén)，其中代表性的有聲學(xué)，激光散色、熒光、核磁、量熱或電容。其中法國fogale公司的測量?jì)x器，以電容法為工作原理，直接將傳感器安裝與發(fā)酵罐上，可承受121℃高溫滅菌，理論技術(shù)也比較成熟，是目前理想的適合工業(yè)級別的在線(xiàn)活細胞傳感器。

工作原理：

電容傳感器采用活細胞的介電特性，實(shí)時(shí)連續測量活細胞的生物體積，可應用于實(shí)驗室桌面型的反應器或者是工業(yè)規模的大型反應器

兩對對電極位于傳感器的頂部，一對用于在培養基中產(chǎn)生交變的電場(chǎng)，在電場(chǎng)范圍內，帶有完整細胞膜的細胞會(huì )在培養基中發(fā)生極化現象，發(fā)生極化的細胞可以認為是極小的電容，死細胞或者其他粒子沒(méi)有完整的細胞膜，所以不能形成電容型號。另一對電極用于檢測培養基中的介電信號，培養基中的介電信號和細胞的濃度是***關(guān)聯(lián)的。

傳感器采用雙頻測量模式：培養基的基線(xiàn)在10MHz左右得到，細胞的信號在臨界頻率區域獲得，在曲線(xiàn)的拐點(diǎn)，（動(dòng)物細胞和細菌在1MHz，酵母在2MHz）我們獲得了的信號線(xiàn)性。

應用：

這項技術(shù)可廣泛應用于各種細胞培養，生物發(fā)酵過(guò)程。已被文獻證實(shí)可應用的細胞如下：

動(dòng)物細胞：CHO, BHK, MDCK, PERC6, NSO, HEK, Hela, Hybridoma, Vero

細    菌：E.Coli, Bacillus Thuringensis, Salmonella, Streptomyces, Lactic Bacteria

酵    母：Pichia Pastoris, Saccharomyces Cervisiae, Polymorpha Hasenula

昆蟲(chóng)細胞：sf9, Hi-5

真    菌：Absidia

 電容探頭（活細胞濃度） 

電容探頭能提供活細胞濃度的測量值。FOGALE 能提供準確的，重現性非常好的活細胞濃度的測量信號，并且電容探頭只測量活的細胞，測量結果不受氣泡，微載體或者其他懸浮物質(zhì)的影響。 

和競爭對手相比： 
 信號更加穩定 
 測量結果的重現性更好 
  光密度探頭（總細胞濃度） 
光密度探頭可以在線(xiàn)測量被測介質(zhì)的濁度，從低細胞濃度到高細胞濃度范圍內提供持續的，***的測量結果。FOGALE 探頭能夠在非常寬的動(dòng)態(tài)范圍內工作。 
和競爭對手相比： 
  動(dòng)態(tài)線(xiàn)性范圍更寬（直到 400 OD） 
 的光程 
  12mm 直徑的標準探頭 

優(yōu)勢： 
?  在線(xiàn)監控細胞和菌體生長(cháng)過(guò)程
?  減少取樣過(guò)程的污染風(fēng)險 
?  減少離線(xiàn)測量的人為誤差 
?  批批跟蹤，提高產(chǎn)品品質(zhì) 
?  過(guò)程分析技術(shù)的理想工具 
?  細胞生長(cháng)條件優(yōu)化 
?  適時(shí)補料，適時(shí)誘導 
?  優(yōu)化收獲時(shí)間 
?  細胞溶解監控 
    
規格 
活細胞濃度  電容：0-700 pF/cm 
測量范圍  動(dòng)物細胞：2.0x105-109 /mL 
          酵母、細菌&***：1g/L-200g/L 干重 
分辨率    0.01x106 
         Cell/mL 動(dòng)物細胞  0.02g/L 干重     酵母 
電導率    0.5-100mS/cm 
模擬量輸出  4-20mA 模塊 
數字輸出  以太網(wǎng)（OPC） USB 
    多種總線(xiàn)模塊(Profibus, Fieldbus, Devicenet )  
電源    110-240V    AC 

cGMP 中的有效性 
evo 量程*符合 cGMP 環(huán)境的標準。我們提供制藥公司需要的，符合法律法規要求的全部有效性
文件，提供材質(zhì)證書(shū)和 IQ/OQ 程序。 
*的頻率掃描 
所有的系統都擁有進(jìn)的多頻率掃描能力，更適合應用于細胞生理特征的識別和對過(guò)程更深入的
理解。