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(wú)菌和易于清潔,這使得發(fā)酵過(guò)程中各種流體的精確控制和監(jiān)測(cè)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(cè)量方式,可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量進(jìn)入和離開(kāi)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(guò)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(guò)測(cè)量超聲波在流體中傳播時(shí)間的變化來(lái)計(jì)算流速和流量。與傳統(tǒng)的機(jī)械式流量計(jì)不同,超聲波流量傳感器實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)接觸測(cè)量,它不需要插入到流體中,無(wú)任何運(yùn)動(dòng)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(gè)管道和單元的流量測(cè)量,如進(jìn)液管道、出液管道、過(guò)濾系統(tǒng)和補(bǔ)料罐等,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的流量進(jìn)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(guò)程的初期階段,精確的流量控制對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)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(shí)時(shí)調(diào)控進(jìn)液流量,以適應(yīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)周期,達(dá)到好的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)速率。在高密度生長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生物反應(yīng)過(guò)程的在線監(jiān)測(cè)。

圖3.小型發(fā)酵罐

綜上,超聲波流量傳感器非接觸的測(cè)量方式和易于清潔的特點(diǎn),使其成為一次性生物發(fā)酵工藝中理想的流量測(cè)量與控制設(shè)備。其應(yīng)用可以大限度地減少污染風(fēng)險(xiǎn),確保無(wú)菌條件,實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dòng)泵等流體傳輸設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用,可以簡(jiǎn)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(duì)發(fā)酵過(guò)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。