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在線拉曼 vs 在線近紅外：誰才是生物發(fā)酵過程的“火眼金睛”？
在生物制藥、食品發(fā)酵、生物能源等生物制造領(lǐng)域，發(fā)酵過程是核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)，但其內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化與代謝調(diào)控的復(fù)雜性使其成為典型的工業(yè) “黑箱"。傳統(tǒng)人工取樣離線分析的方式，存在效率低、數(shù)據(jù)滯后、易引入污染的問題，難以實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過程的實(shí)時(shí)優(yōu)化與精準(zhǔn)閉環(huán)控制。過程分析技術(shù)（PAT）的發(fā)展為破解這一難題提供了核心支撐，其中在線拉曼光譜與在線近紅外（NIR）光譜作為主流原位監(jiān)測(cè)技術(shù)，憑借實(shí)時(shí)、無損的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)，成為生物發(fā)酵監(jiān)控的關(guān)鍵手段。兩類技術(shù)原理、性能與適用場(chǎng)景差異顯著，本文從核心原理出發(fā)，系統(tǒng)對(duì)比其關(guān)鍵性能，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景制定選型指南，為生物制造企業(yè)工藝升級(jí)提供參考。
綜合技術(shù)原理、關(guān)鍵性能與實(shí)際應(yīng)用案例分析，在線拉曼光譜技術(shù)在應(yīng)對(duì)生物發(fā)酵核心需求上展現(xiàn)出更全面、的綜合優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前生物發(fā)酵原位實(shí)時(shí)監(jiān)控的方案。其抗水干擾、高靈敏度、高分辨率、強(qiáng)抗環(huán)境干擾的特性，適配生物發(fā)酵高含水、多組分、物性波動(dòng)大的工藝特點(diǎn)；且隨著 1064nm 激光器、二級(jí)制冷探測(cè)器的普及與抗熒光算法的應(yīng)用，拉曼光譜的熒光干擾問題已被有效攻克，在復(fù)雜工業(yè)發(fā)酵環(huán)境中的適用性與穩(wěn)定性大幅提升。
（二）工業(yè)應(yīng)用建議
生物制造企業(yè)的研發(fā)與生產(chǎn)人員，在技術(shù)選型時(shí)應(yīng)深入理解兩類光譜技術(shù)的本質(zhì)特征，緊扣自身工藝痛點(diǎn) —— 如是否受水干擾、是否需要微量指標(biāo)監(jiān)測(cè)、是否存在模型穩(wěn)定性問題等，理性選擇技術(shù)與設(shè)備供應(yīng)商；同時(shí)注重監(jiān)測(cè)技術(shù)與企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)體系、智能化系統(tǒng)的兼容性，讓過程分析技術(shù)真正轉(zhuǎn)化為提升產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益的核心驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)企業(yè)生物制造工藝的持續(xù)升級(jí)與迭代。