- In der biopharmazeutischen Industrie werden rekombinante Proteine und monoklonale Antikörper in Zellkulturfermentationen produziert, da nur humane oder tierische Zelllinien über die Fähigkeit der Glykosylierung verfügen. Um hohe Produktausbeuten in ausgezeichneter Qualität zu erzielen, ist eine funktionstüchtige Prozesskontrolle unerlässlich. Hierzu wurde in Kooperation mit der Firma Hitec Zang GmbH die HiSense� Präzisionsabgasanalytik entwickelt, die auf Basis der vollautomatischen Ermittlung des Respirationsquotienten (RQ; Verhältnis vonKohlendioxidbildungsrate (CER) zu Sauerstoffaufnahmerate (OTR)) einen Fermentationsprozess nicht-invasiv überwacht. Der RQ kann in Hybridoma- und CHO-Zellen (s. Abb.) in sowohl serumhaltigen als auch serumfreien Medien erfolgreich ermittelt werden. Hier spiegeln die CER und die OTR das Wachstumsverhalten der kultivierten CHO-Zellen wider. Der RQ nimmt dabei Werte zwischen 0,9 und 1,2 an. Dies lässt auf verschiedene Stoffwechselaktivitäten schließen. Da die momentane industrielle Prozesskontrolle auf gemessenen Sauerstoffaufnahmeraten oder entsprechende Offline-Analytiken der Metaboliten basieren, soll durch die vollautomatische RQ-Ermittlung ein neues Verfahren zur Fermentationsüberwachung etabliert werden. Bisher war diese, in bakteriellen Kultivierungen standardisierte Methode, aufgrund der schwierigen CER-Berechnung bei Zellkulturen keine adäquate Alternative.
