في صناعة المستحضرات الصيدلانية البيولوجية والتخمير ، مفاعل حيوي هو المعدات الأساسية ، ودقة عملية مراقبة مباشرة على جودة المنتج وكفاءة الإنتاج . التحكم في تدفق الغاز ، ولا سيما دقة قياس وتنظيم كمية الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون ، هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على نمو الخلايا والأيض المنتج التوليف . إيتوري )أيتوليمقياس الجريان الغاز مع دقة عالية ، والاستقرار ممتازة المضادة للتشويش على قدرة هذا النوع من التطبيقات لتوفير الدعم التقني الموثوق بها .

واحد لماذا المفاعلات الحيوية تتطلب دقة التحكم في تدفق الغاز

مفاعل حيوي ( وتسمى أيضا خزان التخمير ) هو نظام ديناميكي وحيوي لزراعة الكائنات الحية الدقيقة أو الحيوانات أو الخلايا البشرية . الخلايا باستمرار تستهلك المواد الغذائية ، وتفريغ النفايات الأيضية طوال العملية ، والتأثير على التغيرات البيئية مثلالـ pHالأكسجين المذاب ) حساسة للغاية .

الأكسجين المذاب )DOالتحكم الدقيق : في معظم عمليات التخمير الهوائي ، والأكسجين هو التنفس الهوائي من الخلايا ، توليف المنتجات المستهدفة من المواد الأساسية . ومع ذلك ، فإن الأكسجين المذاب في الماء منخفضة جدا ، مع زيادة كثافة الخلية ، والأكسجين المذاب بسرعة تصبح عاملا مقيدا ، مما يؤدي إلى ركود أو موت الخلية الأيض . ولذلك ، من أجل الحفاظ على مستوى الأوكسجين المذاب ، تدفق الهواء أو الأكسجين يجب أن تسيطر عليها بدقة وفقا لمختلف مراحل نمو الخلايا . وقد أظهرت الدراسات ذات الصلة أنبيوفلو 110دقة التحكم في كمية الهواء هو ضمان أن الأوكسجين المذاب هو الحفاظ على مستوى معين ( على سبيل المثال30%التشبع

الـ pHالعديد من عمليات زراعة الخلايا تتطلب الاستقرارالـ pHالبيئة . بالإضافة إلى كونها مصدرا للكربون في بعض الخلايا ، غاز ثاني أكسيد الكربون هو أكثر كثيرا ما تستخدم لتحييد المواد القلوية التي تنتجها عملية التمثيل الغذائي ، التي تنظم بدقة من خلال التفاعل مع كربونات العازلة .الـ pHالقيمة .

إزالة النفايات الأيضية وعملية الرصد : ثاني أكسيد الكربون من التنفس الخلوي هو مؤشر مهم يعكس النشاط الأيضي للخلايا . نمو الخلايا يمكن أن يقدر في الوقت الحقيقي من خلال رصد تدفق الغاز ومكوناته .

ثانيا كيفية تحقيق الدقة في تدفق الغاز متر

إيتوريإم إف إم 330كتلة الغاز تدفق مترMFC330التصميم التقني يمكن أن تلبي تماما متطلبات صارمة من مفاعل حيوي لقياس تدفق الغاز .

1. مبادئ العمل الأساسية والمزايا

إيتوري مقياس الجريان الغاز يستخدم مبدأ قياس تدفق الكتلة الحرارية . هذا المبدأ يقيس قدرة الغاز على تحمل الحرارة مباشرة ، وبالتالي حساب معدل تدفق الغاز الشامل . هذا بالمقارنة مع التقليدية مقياس الجريان على أساس قياس الحجم ، ومزايا واضحة :

فائدة نموذج يمكن قياس تدفق الكتلة مباشرة دون تعويض درجة الحرارة والضغط ، وبالتالي تجنب قياس الخطأ الناجم عن تذبذب درجة حرارة الغاز والضغط ، وقياس النتائج أكثر مباشرة وأكثر دقة .

عالية الدقة والتكرارإم إف إم 330على سبيل المثال ، دقة يمكن أن تصل إلى0.5٪ FS( مجموعة كاملة ) ، وتكرار دقة تصل إلى0.2٪ FSهذا أمر بالغ الأهمية في العمليات البيولوجية التي تتطلب دقة التحكم في نسبة الغاز .

مجموعة واسعة من تدفق : تدفق المواصفات التي تغطي من مايكرو ترقية0-5 SCCMتدفق كبير0-50 SLPMيمكن أن تتكيف مع حجم مختلف من مختبر مفاعل صغير على نطاق تجريبي الإنتاج .

القدرة على الاستجابة السريعة : أجهزة الاستشعار وقت الاستجابة أقل من1ثاني أكسيد الكربون يمكن أن تستجيب بسرعة إلى تذبذب الأكسجين المذاب الناجم عن التغيرات في استقلاب الخلية في مفاعل حيوي ، مما يجعل نظام مراقبة يمكن تعديلها في الوقت المناسب .

2. وفقا لخصائص التكنولوجيا الحيوية

المدمج في أجهزة استشعار درجة الحرارة والضغط : زيادة تحسين دقة وموثوقية القياس .

واجهة الاتصالات المتعددة : دعمالـ RS232ويمكنوRS485و4-20mAو0-5Vيمكن أن تكون متكاملة بسهولة في نظام التحكم الآلي من مفاعل حيوي ( على سبيل المثالبيوفلو 110/320إستعماللاب فيونظام مراقبة عن بعد والتحكم الآلي .

مادة ممتازة التوافق : مسار الغاز أجزاء الاتصال عادة ما تستخدمSUS316Lالفولاذ المقاوم للصدأ ، والأختام fluororubber . . . . . . . هذه المواد قد توافق مع الحياة جيدة ومقاومة التآكل ، يمكن أن تلبي متطلبات بيئة معقمة ، ويمكن أن تحمل مجموعة متنوعة من الغازات التي يمكن استخدامها في عملية الثقافة .

لا أجزاء متحركة : تصميم قوي ، وانخفاض معدل الفشل ، وانخفاض متطلبات الصيانة .

ثالثا تطبيق نموذجي المشهد في مفاعل حيوي

في عملية التكنولوجيا الحيوية ، إيتوري مقياس الجريان الغازويلعب المراقب المالي عدة أدوار :

مراقبة دقيقة لتدفق الهواء : في التخمير الهوائي ( على سبيل المثالحمض جيبرليكوفقا لردود الفعل إشارة من الأوكسجين المذاب الكهربائي ، التلقائي تنظيمMFM / MFCتغيير معدل تدفق الهواء ( على سبيل المثال من الأولي0.5 SLPMرفع1 SLPMالحفاظ على مستوى الأوكسجين المذاب .

خلط وتنظيم الأوكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون :

إذا كان الهواء لا يمكن أن تلبي متطلبات الأكسجين المذاب ، الأكسجين النقي يجب أن تضاف في كثافة عالية الثقافة . مقياس الجريان يمكن التحكم بدقة نسبة خلط الأكسجين .

في حاجة إلى السيطرةالـ pHعندما يتم حقن ثاني أكسيد الكربون .

عندما التخمير اللاهوائي أو الحاجة إلى إزالة الأكسجين ، التحكم بدقة في معدل تدفق النيتروجين ، وخلق بيئة خالية من الأوكسجين .

عملية التحليل والتحسين : معدل امتصاص الأوكسجين يمكن حسابها من خلال دقة تسجيل الاستهلاك التراكمي من الغازات المختلفة في العملية برمتها ، جنبا إلى جنب مع تحليل غاز الذيل )لدينامعدل انبعاث ثاني أكسيد الكربون )CERمن أجل توفير بيانات الدعم من أجل تحسين عملية صياغة وتوسيع الإنتاج .

رابعا تطبيق المثال والنتيجة

في فقرة حول سبيرولينا المغناطيسي )م. gryphiswaldenseفي دراسة إنتاج الجسيمات المغناطيسية ، استخدم الباحثونبيوفلو 110خزان التخمير . عملية مراقبة العرض الأولي مجموعة تدفق الهواء0.5 SLPMعندما ينخفض الأكسجين المذاب1 ف - 5نظام رفع معدل تدفق الهواء1 SLPMثم الأكسجين المذاب هو الحفاظ عليها بدقة من خلال تعديل سرعة التحريك .1 ف - 4من أجل تلبية الاحتياجات الخاصة microaerobic البيئة . دقة البرمجة والاستقرار السيطرة على التهوية هي حجر الزاوية في تحقيق ثقافة عالية الكثافة وعالية الكفاءة المنتج التوليف . في مثل هذه التطبيقات ، إيتوري مقياس الجريان الغاز يلعب دورا رئيسيا في ضمان دقة الطلب على الغاز .

ملخص

مع دقة عالية ، والاستجابة السريعة والاستقرار الناجمة عن تدفق الكتلة الحرارية قياس التدفق ، atuoli مقياس الجريان الغاز يمكن أن تلبي الاحتياجات الأساسية الحديثة مفاعل حيوي في السيطرة على تدفق الغاز . انها تلعب دورا هاما في تنظيم الأوكسجين المذابالـ pHالاستقرار والحفاظ على عملية التمثيل الغذائي والرصد ، وما إلى ذلك ، ليس فقط ضمان تكرار وموثوقية العملية البيولوجية ، ولكن أيضا دعم تقنية هامة لتعزيز كفاءة الإنتاج وعملية التحسين في مجالات الصيدلة الحيوية ، الغذاء التخمير ، والطاقة الحيوية ، الخ .