過程分析技術(shù)（PAT）是美國食品和藥物管理局（FDA）與歐洲藥品管理局（EMA）倡導(dǎo)的制藥行業(yè)工藝研究與生產(chǎn)的技術(shù)。PAT的本質(zhì)是通過實(shí)時(shí)測量原料、過程中物料以及過程本身的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的設(shè)計(jì)、分析和控制。實(shí)施PAT能夠簡化分析過程，為生物制造過程提供連續(xù)的工作流程，并為提前發(fā)現(xiàn)和解決問題創(chuàng)造可能性。

在線光譜技術(shù)是一種現(xiàn)實(shí)可行的PAT策略，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)過程展示，在線參數(shù)監(jiān)測以及過程反饋控制。常見的在線光譜分析方法包括在線近紅外 (near-infrared，NIR)、在線中紅外(mid-infrared，MIR)、在線拉曼（Raman）光譜等。

水是細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分，在近紅外光譜和中紅外光譜中吸收較強(qiáng)，培養(yǎng)液中其他成分的紅外光譜信息很容易被水的吸收峰掩蓋。而水的拉曼信號(hào)較弱，相比于紅外光譜，拉曼光譜更適合于水體系的分析，其能提供更高特異性的分子指紋信息。因此，拉曼光譜更適合用于生物過程的分析和應(yīng)用。

拉曼光譜技術(shù)可原位同步分析發(fā)酵過程中營養(yǎng)物、代謝物和產(chǎn)物的組分濃度變化，借助化學(xué)計(jì)量學(xué)數(shù)學(xué)模型，甚至可實(shí)現(xiàn)同步監(jiān)測活細(xì)胞密度（VCD）、總細(xì)胞密度（TCD）、細(xì)胞活率（VIB）等生化指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)生物過程的實(shí)時(shí)在線過程監(jiān)測。

ReactRaman™ 原位拉曼光譜儀可以在幾秒鐘內(nèi)收集和分析光譜，實(shí)現(xiàn)對生物過程的密切監(jiān)控。在定量模型的基礎(chǔ)上，研究人員可以對多參數(shù)進(jìn)行快速和同時(shí)檢測；甚至在整合入生物反應(yīng)器后，完成某一關(guān)鍵參數(shù)或物料流加的反饋控制循環(huán)。