Numera自动取样技术改善厌氧发酵技术，破解肠道微生物制剂研发难题。

随着肠道微生物研究的持续深入，以人体肠道共生厌氧菌为核心的新一代益生菌与活体生物治疗产品（LBP），已然成为微生物制药领域的前沿赛道。相较于传统乳酸菌、双歧杆菌等益生菌，Akkermansia、Faecalibacterium、Blautia 等肠道专性厌氧菌，在调节人体肠道微生态、改善炎症疾病、代谢紊乱等方面展现出独特的药用潜力，是当下创新微生物药物研发的核心方向。

但这类专性厌氧菌的产业化研发始终面临一大核心瓶颈：极端的氧气敏感性。这类菌株对氧气极度耐受不良，常规空气暴露20分钟即可造成活菌数量暴跌万倍，且营养需求严苛、生长条件苛刻。在发酵培养、样品采集、检测分析的全流程中，微量氧气接触、样品存放失稳、人工采样误差等问题，都会导致菌株活性大幅下降、检测数据失真，严重制约了厌氧菌株发酵工艺优化、培养基迭代、量产工艺落地等研发工作，传统人工采样模式早已无法满足高精度、连续性的生物工艺研发需求。

针对这一行业痛点，Securecell AG 联合 Seres Therapeutics 完成了Numera®自动化采样系统的厌氧适配改造，成功打造出一套适配专性厌氧菌发酵体系的高精度、无人化、稳定采样监测方案，彻底突破传统工艺的技术局限，为活体生物治疗产品的工艺研发提供全新解决方案。

本次技术改造摒弃了传统设备的压缩空气驱动模式，创新性采用无菌氮气气动输送全程隔绝氧气，同时在样品收集瓶中添加氧清除底物，并搭配4℃低温冷藏储存模式，三重防护机制最大程度规避氧气与温度对厌氧菌活性的破坏。实验以氧气高敏感的Blautia 肠道共生菌株为模型，完成多场景、多时长的样品稳定性验证，数据证实：这套定制化采样体系可实现高敏感厌氧菌株样品在有氧环境下稳定存放3小时、最长可耐受6小时存放，活菌数量衰减幅度严格控制在工艺允许范围内，检测精度与即时人工采样高度匹配。

相较于人工采样耗时费力、无法夜间连续监测、易引入氧气污染、数据碎片化的短板，升级后的 Numera® 系统可联动 Lucullus® 工艺管理软件，实现最多16台生物反应器的高频次、自动化、可编程采样。系统可同步完成原液采样、过滤清液制备、低温存储，还能联动检测设备实时分析菌种生长活力、碳源消耗速率、二氧化碳转移率等关键工艺参数，实现发酵全过程数据化、可视化追溯。

实测数据显示，该系统可无缝覆盖菌株指数生长期、稳定期全发酵阶段，无人值守的隔夜采样模式能够完整捕捉厌氧菌生长动态，精准还原发酵过程的营养消耗、菌体增殖与代谢规律，有效弥补人工采样的时间盲区与数据漏洞。即便样品经过数小时存放，依然能输出精准可靠的活菌效价与底物检测数据，完全满足培养基优化、补料工艺迭代、工艺稳定性验证等核心研发场景需求。

此次技术升级与方案验证，成功解决了专性厌氧菌发酵过程中采样易失活、数据不连续、人工成本高、工艺难复刻的行业痛点。这套标准化、自动化的厌氧发酵监测方案，不仅大幅提升了肠道厌氧微生物活体药物的研发效率与数据可靠性，也为新一代益生菌、活体生物治疗产品的产业化工艺开发、质量管控、规模化生产筑牢了技术基础，为微生物制药领域的工艺数字化、精准化升级提供了成熟可行的落地路径。

封面图片及文章来源于：securecell公司官网

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作者：Pascal Vonlanthen

原文标题：《PRECISION MONITORING OF OBLIGATE ANAEROBES DURING FERMENTATION》版权归原作者及原发布平台所有，仅供学习交流使用，不构成任何商业用途。