Monitoring of Zika-VLP production by 2D fluorescence spectroscopy and multi-way partial least squares

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da Silva, Julia Dezanetti ; Dias, Vinicius Aragao Tejo ; Rabello, Julia Publio ; Barrance, Fernanda Angela Correia ; Teruya, Milena Miyu ; Taciro, Marilda Keico ; Jacobus, Ana Paula ; Leme, Jaci ; Bernardino, Thaissa Consoni ; Jorge, Soraia Attie Calil ; Nunez, Eutimio Gustavo Fernandez

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY; v. 344, p. 11-pg., 2025-07-14.

Resumo

This work aimed to develop chemometrics models based on multi-way partial least squares (MPLS) in combination with 2D fluorescence spectral data to monitor biochemically the Zika-virus-like particles upstream stage using baculovirus/insect cell expression platform. Four bioreactor experiments using different operation conditions were performed, and 96 samples were collected to obtain spectral and biochemical data. The biochemical parameters under study were glutamate (Glu), lactate (Lac), glutamine (Gln), ammonium (NH4+), and total protein (Tp) concentrations, as well as viable cell density (Xv), cell viability (Cv), and virus titer. Absolute and relative prediction errors were calculated together with their standard deviations. Besides, VLP formation was confirmed by transmission electron microscopy with immunostaining. The relative errors of 3.7 %, 1.5 %, 0.1 %, 2.4 %, 0.007 %, 1.4 %, and 3.2 % were confirmed for Glu, Lac, Gln, Xv, Cv, NH4+, log10 (Vt), and Tp, respectively. These relative errors were lower than those obtained for the same expression system using other spectroscopical techniques like Raman, Near infrared, and Mid-infrared. These results underscore the effectiveness of 2D-fluorescence spectroscopy as a valuable technique for monitoring and optimizing VLP production processes. (AU)

• Processo FAPESP: 24/02567-2 - Espectroscopia de fluorescência no monitoramento bioquímico da produção de VLP-Zika
• Beneficiário: Júlia Dezanetti da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 22/02713-3 - Estabelecimento de bioprocessos escalonáveis para produção de partículas semelhantes a vírus
• Beneficiário: Eutimio Gustavo Fernández Núñez
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Inicial
• Processo FAPESP: 23/09463-5 - Comprimento de onda do laser e condicionamento da amostra no monitoramento bioquímico por espectroscopia Raman da produção de VLP de SARS-CoV-2
• Beneficiário: Júlia Públio Rabello
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 23/14085-0 - Monitoramento on-line do processo de produção em biorreator de VLP de SARS-CoV-2 por espectroscopia Raman
• Beneficiário: Milena Miyu Teruya
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 23/17480-7 - Otimização da produção de VLP de vírus Zika em meio quimicamente definido utilizando os princípios de Quality by Design
• Beneficiário: Vinícius Aragão Tejo Dias
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado