生物反應(yīng)器的應(yīng)用挑戰(zhàn)

 

對生物反應(yīng)器的氧氣供應(yīng)進(jìn)行可靠而穩(wěn)定的控制是一個復(fù)雜的過程。微生物的新陳代謝取決于溶解氧的濃度，因此精確的氣流控制至關(guān)重要。因此，必須根據(jù)需要降低或增加氧氣濃度（N2或O2的混合物）。

 

另一個重要的變量是pH值。對于微生物生物過程，這是通過添加液體酸和堿來完成的。另一方面，對于細(xì)胞培養(yǎng)，僅使用液態(tài)堿。液態(tài)酸會損壞細(xì)胞，因此您可以使用CO2代替液態(tài)酸。生物反應(yīng)器有很多不同的過程，每種都有使用和控制氣體的特定原因，但是它們都需要精確的氣流控制，以實(shí)現(xiàn)微生物的非常佳代謝，這對于疫苗的測試和開發(fā)至關(guān)重要。

 

VA表不再是可行的解決方案

 

傳統(tǒng)上，生物反應(yīng)器制造商在其生物過程中使用VA表。然而，隨著生物反應(yīng)器技術(shù)的改變，幾個主要因素正在影響生物反應(yīng)器中質(zhì)量流量控制器必須如何工作，因此不使用VA計(jì)是可行的選擇。

 

 

 

定制OEM設(shè)備的小型化設(shè)計(jì)

 

自動化功能可實(shí)現(xiàn)更高性能的流程

 

防止生物反應(yīng)器引起的污染事件

 

 

 

首先，生物反應(yīng)器正在變得越來越小。小型化的攪拌罐生物反應(yīng)器是生物技術(shù)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)高效解決方案，這些行業(yè)需要快速發(fā)展工藝以進(jìn)行較小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)。這些生物反應(yīng)器提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，該方法需要一致，準(zhǔn)確的氣體流量測量值，才能自動適應(yīng)不斷變化的壓力和溫度。

 

 

其次，技術(shù)正在變得更加自動化。生物反應(yīng)器具有高性能的需求，因?yàn)樵O(shè)備需要可通過自動化實(shí)現(xiàn)可重復(fù)性的組件。依靠手動調(diào)整會影響生產(chǎn)率并增加過程成本。

 

 

另一個主要因素是來自生物反應(yīng)器的細(xì)菌污染。在無塵室環(huán)境中，污染事件會導(dǎo)致培養(yǎng)物中批次丟失，生產(chǎn)時間浪費(fèi)，合規(guī)性問題以及去污成本增加。使用不易受污染或腐蝕的材料可降低發(fā)生污染事件的風(fēng)險(xiǎn)。

 

 

VA計(jì)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)根本無法跟上生物反應(yīng)器可用的不斷變化的技術(shù)。手動VA儀表控件無法處理行業(yè)所需的快速過程，同時也無法保持可靠性和準(zhǔn)確性。高性能過程將需要更多的自動化解決方案，這是當(dāng)前VA儀表無法提供的解決方案。

 

 

此外，VA儀表沒有輸出信號，因此不適合您的過程自動化。VA儀表對壓力和溫度的變化極為敏感，這些參數(shù)的微小變化會在指示的質(zhì)量流量中產(chǎn)生相對較大的誤差。這種不確定性會在您的過程中造成不可重復(fù)性。質(zhì)量流量控制器測量真實(shí)質(zhì)量，與壓力和溫度無關(guān)，不斷提供準(zhǔn)確的氣體質(zhì)量流量控制。

 

 

堅(jiān)如磐石的質(zhì)量流量控制可提高生物反應(yīng)器的性能

 

Sierra久經(jīng)考驗(yàn)的用于生物處理的質(zhì)量流量控制器系列可滿足生物處理行業(yè)的嚴(yán)格要求，并為科學(xué)家和制造商提供支持。RedySmart質(zhì)量流量控制器為生物反應(yīng)器提供了關(guān)鍵的氣體流量控制系統(tǒng)，可將疫苗從實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)展到中試規(guī)模，再到全面生產(chǎn)。

 

眾所周知，生物反應(yīng)器需要對用于供給生物質(zhì)的氣體進(jìn)行精確的質(zhì)量流量控制，并確保適當(dāng)?shù)幕旌虾头峙洹＿@確保了健康的發(fā)酵。

 

 

智能設(shè)計(jì)

 

RedySmart結(jié)合了卓越的物理性能，高可靠性和無與倫比的靈活性，在競爭產(chǎn)品中脫穎而出。RedySmart熱質(zhì)量流量計(jì)和控制器是基于MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）的技術(shù)。RedySmart熱質(zhì)量流量設(shè)備不包含活動部件，并且不受上游溫度和壓力波動的影響，因此具有出色的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。RedySmart 憑借其模塊化設(shè)計(jì)，電纜系統(tǒng)，易于集成到氣體混合模塊中以及多種數(shù)字通信選項(xiàng)（包括Modbus，不收取額外費(fèi)用），提供了真正的OEM質(zhì)量流量控制解決方案。此外，它們是完全自動化的。

 

這些設(shè)計(jì)功能允許使用更小的自定義尺寸，以適應(yīng)不同的生物反應(yīng)器尺寸，包括正在成為當(dāng)前行業(yè)趨勢的小型攪拌生物反應(yīng)器。

 

非常大的生產(chǎn)穩(wěn)定性

 

RedySmart配備了超穩(wěn)定的無漂移互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）傳感器，以確保生物加工OEM所需的非常大生產(chǎn)穩(wěn)定性。Sierra還為傳感器提供終身不漂移傳感器保修。此功能為長期穩(wěn)定是關(guān)鍵的生物加工OEMS提供了更高的生產(chǎn)穩(wěn)定性。如果發(fā)生漂移，將免費(fèi)更換或修理傳感器。

 

Sierra還為生物反應(yīng)器OEM設(shè)計(jì)提供模塊化定制。將制造許多生物反應(yīng)器以滿足工藝應(yīng)用的特定需求。生物反應(yīng)器可能需要標(biāo)準(zhǔn)氣體，例如O2，N2或空氣，以及無毒，無腐蝕性的氣體。一個RedySmart控制器僅一臺設(shè)備即可處理多達(dá)10種氣體。工程師可以獲得的流量范圍為0到500 slpm（nlpm），壓力為3 – 160 psia（0.2 -11 bara）。此外，我們的氣體流量控制器還可以處理氣體和環(huán)境溫度范圍為32 -122°F（0 – 50°C）的氣體。

 

 

RedySmart的優(yōu)勢

 

 

 

終極OEM MFC模塊化，緊湊的占地面積，連接電源線和通信系統(tǒng)

 

MEMS傳感器穩(wěn)定性-終身無漂移傳感器保修

 

采用熱技術(shù)的直接質(zhì)量流量-無溫度或壓力補(bǔ)償

 

精密電磁閥控制

 

具有競爭力的OEM定價-具有成本效益的解決方案

 

內(nèi)置顯示質(zhì)量流量，累加器，單位，設(shè)定點(diǎn)

 

人機(jī)界面本地顯示讀數(shù)，在現(xiàn)場配置

 

快速設(shè)定點(diǎn)控制-響應(yīng)時間高達(dá)+/- 80ms

 

響應(yīng)時間：儀表（GSM）：±80ms（3）; 控制器（GSC）：±500ms（3）

 

 

精度更高

 

對于自動化的高性能生物反應(yīng)器質(zhì)量流量控制器而言，可以重復(fù)的準(zhǔn)確過程至關(guān)重要。我們基于Sierra RedySmart MEBS的質(zhì)量流量控制器提供的標(biāo)準(zhǔn)精度為滿量程的+/- 1.0％，非常高精度為滿量程的±0.3％，讀數(shù)的±0.5％。該控制器還具有滿量程+/- 0.2％的可重復(fù)性。這些更高的準(zhǔn)確度額定值歸功于我們針對多種氣體的真實(shí)氣體校準(zhǔn)技術(shù)。

 

借助Sierra的RedySmart生物反應(yīng)器質(zhì)量流量控制器，工程師在需要更高的流量測量穩(wěn)定性，準(zhǔn)確性和性能時，可以更換舊的VA儀表。自動化功能和組件以更經(jīng)濟(jì)的價格提供長期穩(wěn)定性和更高的性能。