超声波流量传感器在一次性生物发酵过程中的应用

前言

“ 生物发酵作为生物医药行业的关键工艺之一,要求发酵系统必须保证无菌和易于清洁,这使得发酵过程中各种流体的精确控制和监测变得至关重要且富有挑战性。”

超声波流量传感器凭借其独特的非接触式测量方式,可以实时准确测量进入和离开生物反应器的各种流体流量,满足一次性生物发酵工艺的要求。

图1.迅音传感器在生物制药过程的典型应用

超声波流量传感器工作原理是利用超声波传感器发射和接收超声波,通过测量超声波在流体中传播时间的变化来计算流速和流量。与传统的机械式流量计不同,超声波流量传感器实现了真正的无接触测量,它不需要插入到流体中,无任何运动部件,体积小,易于清洁,完全符合一次性生物反应器的要求。这使其可广泛应用于一次性生物反应器的各个管道和单元的流量测量,如进液管道、出液管道、过滤系统和补料罐等,对整个系统的流量进行全方位监控。

图2.超声波流量传感器工作原理

在生物反应过程的初期阶段,精确的流量控制对细胞生长至关重要。超声波流量传感器可以根据培养液的流变性能实时调控进液流量,以适应细胞的生长周期,达到Z佳的营养供应速率。在高密度生长期和后期,超声波流量传感器还可以根据产率和总产量要求精确控制产品收集速率。与生物反应器的其他在线传感器如温度传感器,pH传感器和溶解氧传感器集成,超声波流量传感器可以实现对整个生物反应过程的在线监测。

图3.小型发酵罐

综上,超声波流量传感器非接触的测量方式和易于清洁的特点,使其成为一次性生物发酵工艺中理想的流量测量与控制设备。其应用可以Z大限度地减少污染风险,确保无菌条件,实现对生物反应的精密控制,为生产高质量和高产量的生物医药产品提供有力支撑。

图4.迅音CG系列外夹式超声波流量传感器

迅音超声波流量传感器与蠕动泵等流体传输设备的联合应用,可以简化一次性生物发酵系统的结构,提高操作便利性,对发酵过程的精密控制和优化起到至关重要的作用。这些技术的融合为生物医药行业提供了更加高效可靠的工艺装备,将有利于降低生产成本,提高产品质量。