生物反應器的應用挑戰

 

對生物反應器的氧氣供應進行可靠而穩定的控制是一個復雜的過程。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重要。因此，必須根據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，對于細胞培養，僅使用液態堿。液態酸會損壞細胞，因此您可以使用CO2代替液態酸。生物反應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，以實現微生物的非常佳代謝，這對于疫苗的測試和開發至關重要。

 

VA表不再是可行的解決方案

 

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

 

 

 

定制OEM設備的小型化設計

 

自動化功能可實現更高性能的流程

 

防止生物反應器引起的污染事件

 

 

 

首先，生物反應器正在變得越來越小。小型化的攪拌罐生物反應器是生物技術行業的經濟高效解決方案，這些行業需要快速發展工藝以進行較小規模的實驗。這些生物反應器提供了一種經濟有效的方法，該方法需要一致，準確的氣體流量測量值，才能自動適應不斷變化的壓力和溫度。

 

 

其次，技術正在變得更加自動化。生物反應器具有高性能的需求，因為設備需要可通過自動化實現可重復性的組件。依靠手動調整會影響生產率并增加過程成本。

 

 

另一個主要因素是來自生物反應器的細菌污染。在無塵室環境中，污染事件會導致培養物中批次丟失，生產時間浪費，合規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生污染事件的風險。

 

 

VA計的傳統設計根本無法跟上生物反應器可用的不斷變化的技術。手動VA儀表控件無法處理行業所需的快速過程，同時也無法保持可靠性和準確性。高性能過程將需要更多的自動化解決方案，這是當前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，這些參數的微小變化會在指示的質量流量中產生相對較大的誤差。這種不確定性會在您的過程中造成不可重復性。質量流量控制器測量真實質量，與壓力和溫度無關，不斷提供準確的氣體質量流量控制。

 

 

堅如磐石的質量流量控制可提高生物反應器的性能

 

Sierra久經考驗的用于生物處理的質量流量控制器系列可滿足生物處理行業的嚴格要求，并為科學家和制造商提供支持。RedySmart質量流量控制器為生物反應器提供了關鍵的氣體流量控制系統，可將疫苗從實驗室擴展到中試規模，再到全面生產。

 

眾所周知，生物反應器需要對用于供給生物質的氣體進行精確的質量流量控制，并確保適當的混合和分配。這確保了健康的發酵。

 

 

智能設計

 

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

 

這些設計功能允許使用更小的自定義尺寸，以適應不同的生物反應器尺寸，包括正在成為當前行業趨勢的小型攪拌生物反應器。

 

非常大的生產穩定性

 

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

 

Sierra還為生物反應器OEM設計提供模塊化定制。將制造許多生物反應器以滿足工藝應用的特定需求。生物反應器可能需要標準氣體，例如O2，N2或空氣，以及無毒，無腐蝕性的氣體。一個RedySmart控制器僅一臺設備即可處理多達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境溫度范圍為32 -122°F（0 – 50°C）的氣體。

 

 

RedySmart的優勢

 

 

 

終極OEM MFC模塊化，緊湊的占地面積，連接電源線和通信系統

 

MEMS傳感器穩定性-終身無漂移傳感器保修

 

采用熱技術的直接質量流量-無溫度或壓力補償

 

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

 

內置顯示質量流量，累加器，單位，設定點

 

人機界面本地顯示讀數，在現場配置

 

快速設定點控制-響應時間高達+/- 80ms

 

響應時間：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器質量流量控制器而言，可以重復的準確過程至關重要。我們基于Sierra RedySmart MEBS的質量流量控制器提供的標準精度為滿量程的+/- 1.0％，非常高精度為滿量程的±0.3％，讀數的±0.5％。該控制器還具有滿量程+/- 0.2％的可重復性。這些更高的準確度額定值歸功于我們針對多種氣體的真實氣體校準技術。

 

借助Sierra的RedySmart生物反應器質量流量控制器，工程師在需要更高的流量測量穩定性，準確性和性能時，可以更換舊的VA儀表。自動化功能和組件以更經濟的價格提供長期穩定性和更高的性能。