在细胞与基因治疗（CGT）快速发展的背景下，体外细胞扩增已成为连接实验室研究与临床应用的核心环节。无论是CAR-T、TIL还是NK细胞产品的生产，其工艺稳健性都可能受到多种代谢因素的影响。因此，对培养环境中的关键代谢物进行更深入的监控，正成为工艺开发与优化中值得关注的思路之一。

传统监测DO与pH之外的考量

在当前主流的细胞扩增系统中，溶解氧（DO）和pH是最常被实时监测和控制的两个参数。DO反映培养体系中的氧气供应水平，对维持细胞的线粒体功能及记忆表型有重要意义；pH则直接影响酶活性、信号传导及膜稳定性，通常需维持在7.2–7.4以避免酸中毒抑制细胞功能。然而，这两种参数通常是细胞代谢活动的间接反映。例如，当葡萄糖耗竭或乳酸积累导致pH变化时，细胞可能已处于代谢压力之下。因此，直接监测与细胞生长和功能密切相关的代谢物浓度，或能为工艺理解与控制提供更直接的参考信息。

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葡萄糖与乳酸监测的潜在价值

已有研究表明，代谢环境的变化可能影响细胞状态。例如，部分研究提示，在T细胞培养中，低糖或高乳酸环境可能与细胞回收率及特定表型比例的下降存在关联。此外，在人肝干细胞的相关研究中也发现，乳酸积累会明显抑制细胞增殖，当乳酸浓度升高至20 mM时，细胞增殖效率下降70%。这些发现提示，实时掌握葡萄糖与乳酸的动态变化，或有助于更精细化地调控培养环境，支持工艺开发。

培养初期添加乳酸对HLSC生长120小时内的影响

在线监测与离线检测的对比

传统方法通常依赖离线取样，通过生化分析仪或高效液相色谱（HPLC）检测代谢物浓度。这种方式可能采样频率低、操作开放性高及反馈延迟等问题，难以捕捉代谢的快速动态变化。

相比之下，在线连续监测技术能够以更高频率提供培养液中代谢物浓度的实时数据。这种方式或能为研究人员提供以下便利：

• 实时评估细胞的代谢状态；

• 在代谢物浓度达到预设阈值时及时采取操作（如补料或换液）；
• 为灌流培养的速率优化提供数据参考；
• 支持个性化培养方案的探索。

LiCellGrow：一款支持在线代谢物监测的细胞扩增工具

在寻求在线监测解决方案时，PHCbi LiCellGrow细胞扩增系统提供了一种技术选择。该系统设计用于在培养过程中，通过集成一次性传感器，对葡萄糖、乳酸、pH和溶解氧（DO）等参数进行在线监测。

该系统的设计特点包括：

双代谢物同步监测：可对培养液中的葡萄糖与乳酸浓度进行实时读取（注：葡萄糖检测范围为1–27 mM，乳酸检测范围为1.5–15 mM）；

自动化培养控制：系统支持基于监测数据进行自动补料或废液排放操作。

一次性封闭耗材：传感器支架、培养袋及管路均经伽马射线灭菌；

长时程监测：支持长达10天的连续监测

参数扩展：可根据需要选配pH/DO监测模块，实现多参数协同分析。

LiCellGrow是一款集成在线代谢物监测功能的细胞扩增系统，支持对培养过程中葡萄糖、乳酸等参数的实时监测，为细胞扩增工艺的开发与优化提供数据参考。