前言

“ 生物發(fā)酵作為生物醫(yī)藥行業(yè)的關(guān)鍵工藝之一,要求發(fā)酵系統(tǒng)必須保證無菌和易于清潔,這使得發(fā)酵過程中各種流體的精確控制和監(jiān)測變得至關(guān)重要且富有挑戰(zhàn)性。"

超聲波流量傳感器憑借其特殊的非接觸式測量方式,可以實時準確測量進入和離開生物反應(yīng)器的各種流體流量,滿足一次性生物發(fā)酵工藝的要求。

圖1.迅音傳感器在生物制藥過程的典型應(yīng)用

超聲波流量傳感器工作原理是利用超聲波傳感器發(fā)射和接收超聲波,通過測量超聲波在流體中傳播時間的變化來計算流速和流量。與傳統(tǒng)的機械式流量計不同,超聲波流量傳感器實現(xiàn)了真正的無接觸測量,它不需要插入到流體中,無任何運動部件,體積小,易于清潔,符合一次性生物反應(yīng)器的要求。這使其可廣泛應(yīng)用于一次性生物反應(yīng)器的各個管道和單元的流量測量,如進液管道、出液管道、過濾系統(tǒng)和補料罐等,對整個系統(tǒng)的流量進行各方位的監(jiān)控。

圖2.超聲波流量傳感器工作原理

在生物反應(yīng)過程的初期階段,精確的流量控制對細胞生長至關(guān)重要。超聲波流量傳感器可以根據(jù)培養(yǎng)液的流變性能實時調(diào)控進液流量,以適應(yīng)細胞的生長周期,達到好的營養(yǎng)供應(yīng)速率。在高密度生長期和后期,超聲波流量傳感器還可以根據(jù)產(chǎn)率和總產(chǎn)量要求精確控制產(chǎn)品收集速率。與生物反應(yīng)器的其他在線傳感器如溫度傳感器,pH傳感器和溶解氧傳感器集成,超聲波流量傳感器可以實現(xiàn)對整個生物反應(yīng)過程的在線監(jiān)測。

圖3.小型發(fā)酵罐

綜上,超聲波流量傳感器非接觸的測量方式和易于清潔的特點,使其成為一次性生物發(fā)酵工藝中理想的流量測量與控制設(shè)備。其應(yīng)用可以大限度地減少污染風(fēng)險,確保無菌條件,實現(xiàn)對生物反應(yīng)的精密控制,為生產(chǎn)高質(zhì)量和高產(chǎn)量的生物醫(yī)藥產(chǎn)品提供有力支撐。

圖4.迅音CG系列外夾式超聲波流量傳感器

迅音超聲波流量傳感器與蠕動泵等流體傳輸設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用,可以簡化一次性生物發(fā)酵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),提高操作便利性,對發(fā)酵過程的精密控制和優(yōu)化起到至關(guān)重要的作用。這些技術(shù)的融合為生物醫(yī)藥行業(yè)提供了更加高效可靠的工藝裝備,將有利于降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。