富士胶片与 HORIBA 共同开发高灵敏度在线拉曼分析系统

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     2026年6月16日，富士胶片株式会社总裁兼首席执行官、代表董事 Teiichi GOTO 与 HORIBA 集团总经理 Masayuki ADACHI 在东京和京都共同宣布，双方联合开发出一款高灵敏度在线拉曼分析系统*1。该系统可直接用于生物制药生产制造过程，它能对细胞培养及纯化环节中的生物反应器和工艺设备内的各组分浓度进行连续、实时监测。与传统基于紫外‑可见光谱*2的工艺控制方法相比，该系统在抗体药物制造中表现突出，用于控制纯化工艺时，抗体收率可提高约 10%*3。

     富士胶片于 2026 年 6 月 22 日- 25 日在美国圣地亚哥举行的生物制药国际大会上展出了该在线拉曼分析系统。

     生物制药是指利用细胞、微生物等生物系统生产的药物，其原料来源于生物材料，目前正持续向抗体药物及细胞与基因治疗等多元化、高精尖方向演进。此类疗法广泛应用于癌症、免疫系统疾病等多种重大疾病的治疗，全球市场以年均约9%的增速持续扩张 *4。在生物医药制造过程中，细胞培养基中的溶解氧浓度、纯化工艺参数等工艺条件的微小变化，均可能对产品质量与产率造成显著影响。因此，在细胞培养及纯化阶段，需对培养液中的各组分进行精确识别与定量分析。然而，传统的离线分析方法需从运行中的生物反应器或纯化设备中取样后检测，存在滞后性，难以实现成分变化的实时监测。鉴于此，业界对能够实时分析反应器及工艺设备内部状态、精确监测工艺条件变化的高灵敏度测量技术的需求日益迫切。

    两家公司联合开发的在线拉曼分析系统集成了高灵敏度拉曼光谱仪、具备优异光通量的高灵敏采集探头 *5，以及富士胶片专有的质量属性预测算法。该系统融合了富士胶片在影像与光学器件业务中积累的光学设计技术及其在 Bio-CDMO（生物医药合同开发与生产服务） 业务中的经验，同时结合了 HORIBA 以高灵敏度、高精度和高稳定性著称的拉曼光谱分析技术，实现了行业领先的在线拉曼测量灵敏度 *6。由此，可对细胞培养基和纯化液中组分的动态变化进行高精度实时监测。

     今后，两家公司将共同推进该系统的实际应用验证。该系统致力于通过提升生产工艺监测能力和应用先进数据分析技术，保障抗体药物等高附加值生物医药产品的稳定生产，有效降低制造成本。

     高灵敏度在线拉曼分析系统的主要特点
该系统融合了 HORIBA 的拉曼光谱仪、富士胶片的高灵敏采集探头以及富士胶片专有算法，可高效捕捉微弱的拉曼信号，并实现高精度分析。

     HORIBA 在线拉曼光谱仪具备优异的精度与稳定性，可支持长期连续运行。其专有降噪设计能够有效降低因温度上升引起的信号波动，自动校准功能则可消除由温度变化等因素造成的光谱漂移，进一步确保测量结果的高精度与持续稳定。与此同时，富士胶片的高灵敏采集探头经过针对生物制药场景的专门优化，能够提升光通量，帮助系统捕捉传统方法难以检测的微弱信号，实现更高的信噪比和更高的测量通量。

     此外，富士胶片专有测量算法可提取拉曼光谱中与目标物质及杂质相关的特征波数。基于这些特征波数，构建预测模型。该模型能高精度测定细胞培养基组分随时间的变化，以及纯化液中目标物质和杂质的浓度。通过这一机制，在线拉曼分析系统可实时监测目标组分与杂质浓度，为生物制药生产中的精细化控制提供技术支撑。

    该系统通过具备优异光通量的探头与拥有降噪设计拉曼光谱仪的协同作用，获取高信噪比的拉曼光谱；进而从光谱中提取与目标物质相关的特征波数，构建预测模型，实现对目标组分及杂质浓度的实时监测。

    高灵敏度在线拉曼分析系统的应用实例
   提升抗体药物生产纯化过程中的抗体产量

    传统的基于紫外-可见光谱的工艺控制方法虽可测定总蛋白浓度，但难以区分抗体与其聚集体、片段等尺寸变异体。本系统通过拉曼光谱仪与高灵敏采集探头的组合，获取高信噪比拉曼光谱，从中提取抗体及杂质的特征波数，并构建预测模型，从而实现对抗体及杂质浓度的连续、高精度测量。据此，可在杂质水平维持在可接受范围内的前提下，选择最佳时机收集抗体，无需牺牲原液收率。经该系统验证实验确认，与传统基于紫外-可见光谱的工艺控制方法相比，抗体收率提高了约10%。此外，该系统凭借其对目标物质与杂质的高灵敏度分辨能力，有望在抗体药物之外更广泛的生物医药制造领域中，为品质提升和收率改善做出贡献。
      高灵敏度在线拉曼分析系统的应用价值与未来发展
     实时监测细胞培养基成分，提高生产过程稳定性
      在细胞培养过程中，该系统能够识别并持续测量细胞培养基中含有的多种氨基酸，从而实现对生物反应器内细胞培养基成分变化的实时监测。这使得识别同一批次工艺中或不同批次之间的变异来源成为可能，进而实现对生产过程的精确控制，提高生产过程的稳定性。


优化生物制药生产工艺，加速研发进程
该系统实现了连续实时的在线分析，显著缩短了传统离线分析所必需的工艺过程取样及检测时间。由此，从工艺条件优化到验证的试验循环可在更短时间内反复进行，从而有效提升工艺开发效率，加速整体研发进程。
*1 将拉曼光谱技术应用于制造过程的在线测量技术，无需取样即可实现化学成分和反应状态的连续、实时、无损分析。
*2 该系统的有效性已通过使用富士胶片实验模型系统开展的验证测试得到证实。
*3 紫外-可见分光光度法是一种基于测量分子在紫外及可见光区域光吸收特性的分析方法，适用于样品的定性表征与定量测定。
*4 该数据由富士胶片根据 Evaluate Pharma 数据估算得出（数据截至2026年1月15日）
*5 高灵敏采集探头：一种专为单次使用设计的光学探头，具备高效光收集能力，可在实现优异灵敏度的同时，降低污染风险并省去清洗环节。
*6 该灵敏度指标以信噪比（S/N）表征，测量系统由市售拉曼光谱仪与在线拉曼专用探头组合构成。信噪比越高，表明系统检测微弱信号的能力越强，从而适用于低浓度分析物的测定。以上数据基于富士胶片截至2026年6月的调研结果。
*7 拉曼光谱：以拉曼位移（即散射光能量变化）为横坐标、散射光强度为纵坐标绘制的光谱图，可反映被测物质的分子结构与化学组成。