生物反应器的应用挑战

 

对生物反应器的氧气供应进行可靠而稳定的控制是一个复杂的过程。微生物的新陈代谢取决于溶解氧的浓度，因此精确的气流控制至关重要。因此，必须根据需要降低或增加氧气浓度（N2或O2的混合物）。

 

另一个重要的变量是pH值。对于微生物生物过程，这是通过添加液体酸和碱来完成的。另一方面，对于细胞培养，仅使用液态碱。液态酸会损坏细胞，因此您可以使用CO2代替液态酸。生物反应器有很多不同的过程，每种都有使用和控制气体的特定原因，但是它们都需要精确的气流控制，以实现微生物的非常佳代谢，这对于疫苗的测试和开发至关重要。

 

VA表不再是可行的解决方案

 

传统上，生物反应器制造商在其生物过程中使用VA表。然而，随着生物反应器技术的改变，几个主要因素正在影响生物反应器中质量流量控制器必须如何工作，因此不使用VA计是可行的选择。

 

 

 

定制OEM设备的小型化设计

 

自动化功能可实现更高性能的流程

 

防止生物反应器引起的污染事件

 

 

 

首先，生物反应器正在变得越来越小。小型化的搅拌罐生物反应器是生物技术行业的经济高效解决方案，这些行业需要快速发展工艺以进行较小规模的实验。这些生物反应器提供了一种经济有效的方法，该方法需要一致，准确的气体流量测量值，才能自动适应不断变化的压力和温度。

 

 

其次，技术正在变得更加自动化。生物反应器具有高性能的需求，因为设备需要可通过自动化实现可重复性的组件。依靠手动调整会影响生产率并增加过程成本。

 

 

另一个主要因素是来自生物反应器的细菌污染。在无尘室环境中，污染事件会导致培养物中批次丢失，生产时间浪费，合规性问题以及去污成本增加。使用不易受污染或腐蚀的材料可降低发生污染事件的风险。

 

 

VA计的传统设计根本无法跟上生物反应器可用的不断变化的技术。手动VA仪表控件无法处理行业所需的快速过程，同时也无法保持可靠性和准确性。高性能过程将需要更多的自动化解决方案，这是当前VA仪表无法提供的解决方案。

 

 

此外，VA仪表没有输出信号，因此不适合您的过程自动化。VA仪表对压力和温度的变化极为敏感，这些参数的微小变化会在指示的质量流量中产生相对较大的误差。这种不确定性会在您的过程中造成不可重复性。质量流量控制器测量真实质量，与压力和温度无关，不断提供准确的气体质量流量控制。

 

 

坚如磐石的质量流量控制可提高生物反应器的性能

 

Sierra久经考验的用于生物处理的质量流量控制器系列可满足生物处理行业的严格要求，并为科学家和制造商提供支持。RedySmart质量流量控制器为生物反应器提供了关键的气体流量控制系统，可将疫苗从实验室扩展到中试规模，再到全面生产。

 

众所周知，生物反应器需要对用于供给生物质的气体进行精确的质量流量控制，并确保适当的混合和分配。这确保了健康的发酵。

 

 

智能设计

 

RedySmart结合了卓越的物理性能，高可靠性和无与伦比的灵活性，在竞争产品中脱颖而出。RedySmart热质量流量计和控制器是基于MEMS（微机电系统）的技术。RedySmart热质量流量设备不包含活动部件，并且不受上游温度和压力波动的影响，因此具有出色的准确性和可重复性。RedySmart 凭借其模块化设计，电缆系统，易于集成到气体混合模块中以及多种数字通信选项（包括Modbus，不收取额外费用），提供了真正的OEM质量流量控制解决方案。此外，它们是完全自动化的。

 

这些设计功能允许使用更小的自定义尺寸，以适应不同的生物反应器尺寸，包括正在成为当前行业趋势的小型搅拌生物反应器。

 

非常大的生产稳定性

 

RedySmart配备了超稳定的无漂移互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器，以确保生物加工OEM所需的非常大生产稳定性。Sierra还为传感器提供终身不漂移传感器保修。此功能为长期稳定是关键的生物加工OEMS提供了更高的生产稳定性。如果发生漂移，将免费更换或修理传感器。

 

Sierra还为生物反应器OEM设计提供模块化定制。将制造许多生物反应器以满足工艺应用的特定需求。生物反应器可能需要标准气体，例如O2，N2或空气，以及无毒，无腐蚀性的气体。一个RedySmart控制器仅一台设备即可处理多达10种气体。工程师可以获得的流量范围为0到500 slpm（nlpm），压力为3 – 160 psia（0.2 -11 bara）。此外，我们的气体流量控制器还可以处理气体和环境温度范围为32 -122°F（0 – 50°C）的气体。

 

 

RedySmart的优势

 

 

 

终极OEM MFC模块化，紧凑的占地面积，连接电源线和通信系统

 

MEMS传感器稳定性-终身无漂移传感器保修

 

采用热技术的直接质量流量-无温度或压力补偿

 

精密电磁阀控制

 

具有竞争力的OEM定价-具有成本效益的解决方案

 

内置显示质量流量，累加器，单位，设定点

 

人机界面本地显示读数，在现场配置

 

快速设定点控制-响应时间高达+/- 80ms

 

响应时间：仪表（GSM）：±80ms（3）; 控制器（GSC）：±500ms（3）

 

 

精度更高

 

对于自动化的高性能生物反应器质量流量控制器而言，可以重复的准确过程至关重要。我们基于Sierra RedySmart MEBS的质量流量控制器提供的标准精度为满量程的+/- 1.0％，非常高精度为满量程的±0.3％，读数的±0.5％。该控制器还具有满量程+/- 0.2％的可重复性。这些更高的准确度额定值归功于我们针对多种气体的真实气体校准技术。

 

借助Sierra的RedySmart生物反应器质量流量控制器，工程师在需要更高的流量测量稳定性，准确性和性能时，可以更换旧的VA仪表。自动化功能和组件以更经济的价格提供长期稳定性和更高的性能。