Os instrumentos de tecnologia analítica de processos (PAT) são geralmente desenvolvidos para bioprocessos em grande escala, deixando menos opções de monitoramento em tempo real para produções menores. À medida que os tamanhos dos lotes diminuem com a intensificação dos processos e o aumento das terapias mais personalizadas, essa lacuna se torna mais significativa, particularmente para medir a densidade de células viáveis em recipientes pequenos.
Pesquisadores da Universidade de Ciências Aplicadas da Suíça Oriental e da Universidade de Ciências Aplicadas de Zurique desenvolveram um sensor miniaturizado de bioimpedância como uma possível solução. O dispositivo de prova de conceito tem dimensões de 1 × 10 mm e opera com um volume de trabalho de 25 µL. Em testes com células de ovário de hamster chinês (CHO), suas medições acompanharam de perto as contagens celulares de referência.
A equipe mediu a impedância elétrica em uma faixa de frequência de 10 kHz a 5 MHz. O limite de detecção do sensor foi de aproximadamente 0,5 × 10⁶ células por mililitro, e a correlação relatada com as contagens de referência foi R² = 0,92. Os pesquisadores apresentaram os resultados no encontro Eurosensors 2026, observando que o trabalho ainda está em estágio inicial.
O dispositivo usa eletrodos de filme fino de platina fabricados sobre sílica fundida e inclui dois canais microfluídicos. Em estudos de cultura alimentada em batelada de CHO com duração de 14 dias, o chip demonstrou monitoramento contínuo at-line por meio de um módulo externo. Os pesquisadores agora estão trabalhando para levar em conta as alterações no meio de cultura que podem afetar o sinal.
As próximas etapas incluem acondicionar o chip como uma sonda de inserção para uso direto in-line em um biorreator e desenvolver modelos de dados multivariados. A equipe também está buscando parceiros industriais para ajudar a levar o sensor em direção ao uso comercial.