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English| 發(fā)布日期：2023-09-07 |
葡萄糖是一種簡(jiǎn)單的單糖，是人體內(nèi)最常見(jiàn)的糖類(lèi)之一，具有極其重要的生物學(xué)功能。以下是葡萄糖的幾個(gè)重要作用：能量來(lái)源： 葡萄糖是人體最主要的能量來(lái)源之一。當(dāng)攝入食物含有碳水化合物，身體會(huì)將這些碳水化合物分解為葡萄糖，并通過(guò)代謝產(chǎn)生能量供身體各個(gè)組織和器官使用；細(xì)胞呼吸： 葡萄糖通過(guò)細(xì)胞呼吸過(guò)程產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP），是細(xì)胞內(nèi)能量的主要形式。ATP能夠?yàn)榧?xì)胞提供執(zhí)行各種生物學(xué)功能所需的能量；糖原儲(chǔ)存： 人體會(huì)將多余的葡萄糖以糖原的形式儲(chǔ)存在肝臟和肌肉中。當(dāng)身體需要額外的能量時(shí)，這些儲(chǔ)存的糖原可以迅速轉(zhuǎn)化為葡萄糖，并進(jìn)入血液循環(huán)供能；調(diào)節(jié)血糖水平： 葡萄糖在血液中的濃度水平對(duì)于維持正常生理狀態(tài)非常重要。胰島素是一種激素，可以幫助調(diào)節(jié)血糖水平。當(dāng)血糖升高時(shí)，胰島素促使細(xì)胞攝取更多的葡萄糖，從而降低血糖水平；生物合成： 葡萄糖也用于合成各種生物分子，如核酸（DNA和RNA）、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)等。這些分子在維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能上起著關(guān)鍵作用。總之，葡萄糖在人體內(nèi)扮演著多種關(guān)鍵角色，從能量供應(yīng)到生物合成，都對(duì)人體的正常運(yùn)作和生存至關(guān)重要。
在生物制藥領(lǐng)域，葡萄糖作為作為常見(jiàn)的原料，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其濃度有著重要的意義。細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的細(xì)胞生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)對(duì)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如葡萄糖需求量敏感。通過(guò)在線監(jiān)測(cè)培養(yǎng)基中葡萄糖濃度，制藥企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)掌握細(xì)胞培養(yǎng)的狀態(tài)，確保最佳生產(chǎn)條件。這種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能夠幫助優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，同時(shí)避免過(guò)高或過(guò)低的葡萄糖濃度對(duì)細(xì)胞生產(chǎn)效率和產(chǎn)物品質(zhì)造成的不良影響。因此，生物制藥領(lǐng)域的在線葡萄糖測(cè)量不僅有助于提升制藥生產(chǎn)的效率和可控性，還對(duì)確保產(chǎn)品一致性和質(zhì)量具有積極影響。
在線拉曼是一種應(yīng)用于實(shí)時(shí)、非侵入性分析的技術(shù)，通過(guò)測(cè)量樣品中的拉曼散射光譜來(lái)獲取關(guān)于樣品化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的信息。它在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，包括化學(xué)、制藥、食品加工、材料科學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等。
圖1 PATRaman在線拉曼光譜儀
本應(yīng)用利用PATRaman在線拉曼光譜儀搭配浸入式探頭對(duì)不同濃度的葡萄糖進(jìn)行了測(cè)量，并建立了定量分析模型，模型顯示預(yù)測(cè)值和實(shí)際值相關(guān)性良好，R2為0.997以上，預(yù)測(cè)效果良好。
圖2 葡萄糖樣品的拉曼光譜
圖3 葡萄糖樣品的定量模型
PATRaman在線拉曼光譜儀是面向工業(yè)應(yīng)用的拉曼光譜儀。設(shè)備主機(jī)可以根據(jù)客戶(hù)需求和應(yīng)用配置不同的光譜范圍和分辨率。最低可達(dá)-25°C的高性能面陣背照式檢測(cè)器為客戶(hù)提供高品質(zhì)的拉曼光譜信號(hào)。符合IIIB激光安全等級(jí)要求的激光器可由軟件控制和設(shè)定，為客戶(hù)提供一鍵式的數(shù)據(jù)采集體驗(yàn)。多樣化的采樣附件滿足客戶(hù)對(duì)于固體、液體、粉末等不同形狀的樣品測(cè)量要求。針對(duì)性的微區(qū)采樣附件、浸入式探頭可以實(shí)現(xiàn)在線化工、生物醫(yī)藥和制藥等多種復(fù)雜場(chǎng)景。軟件配置拉曼光譜去熒光、信號(hào)提取、識(shí)別以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能。
◆ 平臺(tái)化設(shè)計(jì)，適用于連續(xù)在線測(cè)量，可以根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)行定制；
◆ 高分辨率：最小2.5 cm-1；
◆ 光纖探頭設(shè)計(jì)，浸入式探頭可以滿足多種測(cè)量場(chǎng)景；
◆ 制冷檢測(cè)器，具備良好的穩(wěn)定性和高信噪比，適合長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)和監(jiān)控；
◆ 軟件功能豐富：配置豐富光譜處理分析算法，可選擇云端光譜數(shù)據(jù)管理。
