Biyofarmasötik endüstrisinde akıllı sensörlerin gelecekteki eğilimleri

Biyofarmasötik endüstrisinde akıllı sensörlerin gelecekteki eğilimleri

Son yıllarda akıllı üretim ve geleceğin fabrikaları sıcak bir konu haline geldi.Tianjing Biyokimya ve Teknoloji Başkan Yardımcısı, bu yılın başında akıllı fabrikalar ve biofarmaceutikler için gelecekteki tesislerin inşası için.Biyofarmasötiklerin yakın ve orta vadeli ve nihai eğilimleri, beş yönü kapsar: üretim süreci, alınan reaktör formu, süreç analizi yöntemi, kalite kontrolü ve dijital fabrika.Süreç analizi yöntemi, çevrimdışı standart QC tespit yönteminden yakın hat tespitine kadarki gelişme eğilimini içerir., son on-line gerçek zamanlı sensör izlemesine.

Şekil 1: Biyofarmasötikler için gelecekteki tesisler

Buna ek olarak, 2004 yılında FDA, endüstri kılavuzu Süreç Analizi Teknolojisi (PAT) - İlaç Geliştirme, Üretim ve Kalite Güvenliği'nde Yenilik için Bir Mimarlık yayınladı.FDA, "PAT" terimini, kimyayı içeren çok disiplinli bir analitik yaklaşım olarak tanımladı., fizik, mikrobiyoloji, matematik ve risk analizi. Bu nedenle, gelecekteki biyofarmaceutiksel tesislerde dijital ve akıllı mühendisliğin temel ekipman yönetimi olarak,Akıllı sensör dikkat çekmeye değer.Bu makalede, biyofarmaceutiklerde yaygın olarak kullanılan pH ve DO (düzlenmiş oksijen) sensörleri örnek olarak ele alınmaktadır.

Şekil 2: Biyo reaktör pH ve DO ölçüm sistemi

Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi, pH ve DO çevrimiçi sensörleri hücre kültüründe pH ve DO çevrimiçi izlemesinde yaygın olarak kullanılır ve ölçüm sistemi genellikle sensörleri ve vericiyi içerir.Elektrot kullanma sürecinde, süreç geliştiricileri veya üretim personeli genellikle aşağıdaki iki temel soruyu önemsiyor: Elektrotlar doğru ve güvenilir bir şekilde ölçülebilir mi?
İlk olarak: Elektrot doğru ve güvenilir ölçüm yapabiliyor mu?
Sensörler için: pH duyarlı film impedansı, referans sistemi, diyafram performansı; Elektrokimyasal oksijenin iç elektrot ve çözünmüş oksijen filmi özellikleri;Optik çözünmüş oksijenin floresan kaplama karşılıklı elektrot sıfır noktasını ve eğimini belirleyecektirGenellikle, sensörün doğru bir şekilde ölçülebileceğini belirlemek için sıfır noktası ve eğim kullanılabilir.ölçüm döngüsü kalibrasyon ve ayar fonksiyonları, aynı zamanda sensörün pH ve DO'yu doğru bir şekilde ölçüp ölçemeyeceğini de dolaylı olarak belirler ve iletim kablosu bile ölçümün doğruluğunu dolaylı olarak etkiler.
Bu nedenle, sensörün doğru ölçüm yapıp yapamayacağını belirlemek için, sensörün ve vericinin performans teşhisini sağlayabilmesi gerekmektedir.En düşük gereksinim, sensörün ADC (Analog-Digital Convert) uygulamasıdır., yani sensörün geleneksel Analog sinyalden Dijital sinyal çıkışına dönüştürülmesi. Göndericinin ilgili işlevleriyle birleştirildiğinde, doğru ölçüm elde edilebilir.

Şekil 3: Sensör ölçülen sinyali dijital sinyale dönüştürür ve daha yüksek sadakatle çıkarır

İkincisi: Elektrotlar ne kadar sürecek?
Örnek olarak pH sensörü ile, aynı tür sensör duyarlı zar, referans sistemi, diyafram tipi aynı, teorinin kullanım ömrü hepsi aynı,Ama farklı sensörler deneyim süreci, böylece seri yetiştirme veya sürekli akış artı, ölçüm ortamı ölçeklendirme kolay, ne kadar zaman SIP deneyimli, kaç kez yüksek sıcaklık sterilizasyon, vb,Bu faktörler nihayet gerçek hayata karar verdi.Ve bu bilgi, eğer elektrot ADC uygulamıyorsa, ilgili bilgilerin toplanması ve depolanmasını gerçekleştirmek zordur.
Süreç analizi alanında 60 yıllık deneyimi olanMettler Toledo, bu iki temel konu ve ondan kaynaklanan ilgili konular etrafında INTELLIGENT sensör yönetimi ISM® kavramını yenilikçi bir şekilde ortaya koydu.2005 yılında, Mettler Toledo sensörlerin dijitalleşmesi ve akıllılaştırılmasında önderlik etti.Kendileri hakkında elektrot bilgileri toplamak, örneğin diafragma tipi, difüzyon yolunun uzunluğu ve ölçüm süreci koşulları, örneğin sıcaklık, aşırı asit veya alkali değeri vb.,Bir algoritma ile birlikte., örneğin "RollingAlgorithm" algoritması, ölçüm koşullarının değişmesiyle, daha doğru, akıllı aşağıdaki kullanıcı erişimini oluşturur ilgili bilgi,ve verici ile sezgisel görüntü:
1) Dinamik ömür göstergesi (DLI), düzenli olarak yerine gerektiğinde değiştirilebilen sensörün kalan kullanım ömrünü gösterir.
2) Hatırlatma süresini (TTM) koruyun ve kalibre edilmesi gereken bir sonraki zamanı önerin, ne çok erken ne de çok geç;
3) Adaptatif kalibrasyon zamanlayıcısı (ACT), sensör performansının her zaman güvenilir olmasını sağlamak için sensörü tekrar ne zaman temizleyeceğini ve bakımını yapacağını tavsiye eder;

Şekil 4: M800 verici, ISM akıllı teşhis bilgilerini gösterir

Bu iki temel sorunun yanı sıra, sensörler, akıllı biyofarmaceutiksel tesislerin temel ekipmanlarından biri olarak, doğal olarak uyumluluk bilgisini de içerir.ISM sensörünün akıllı yönetimi, ISM sensörünün fişinin ölçüldükten sonra çevrimdışı kalibrasyonu gerçekleştirebilir., ölçüm noktasından sensörlere uygun çevrimdışı kalibrasyon laboratuvarına, bilgi çipe kalibre edildikten sonra tamamen elektrotla,tekrar vericiye bağlı kalmak elektrotu, vericinin otomatik olarak okunabilir ve ilgili bilgilerin kalibrasyonuna sahip olabilir, böylece bağlantıyı gerçekleştirebilirsiniz.Elektronik bir arşiv olarak kullanılabilir. Dosyanın kağıt versiyonunu da yazdırabilirsiniz..
Akıllı sensör yönetiminin süreç geliştirme ve üretim sırasında ölçümlerin güvenilirliğini ve tutarlılığını nasıl sağladığını daha sezgisel bir şekilde hissetmek istiyorsanız,ve bakım ve kalibrasyon kolaylığını azaltır, aşağıdaki QR kodunu tarayın veya orijinalini okumak için makalenin alt kısmına tıklayın ve bir tıklamayla Mettler Toledo iSense yazılımını denemek için başvurun.

Şekil 5: iSense yazılımı sensörlerin çevrimdışı kalibrasyonunu sağlar