La tendenza futura dei sensori astuti nell'industria biofarmaceutica

Negli ultimi anni, la fabbricazione intelligente e le fabbriche future si sono trasformate in in un tema di attualità. L'autore profondamente è stato impressionato dalla prospettiva del sig. Li Shood, vice presidente della bioingegneria di Tianjing e della tecnologia, all'inizio delle fabbriche intelligenti in costruzione di questo anno e delle facilità future per i biopharmaceuticals. Dà un riassunto altamente raffinato delle tendenze vicine ed a medio termine e finali della corrente, dei biopharmaceuticals, riguardanti cinque aspetti: processo di produzione, forma del reattore assunta, metodo di analisi del processo, controllo di qualità e fabbrica digitale. Fra loro, il metodo di analisi del processo comprende il trend di sviluppo dal metodo di rilevazione standard offline del controllo di qualità di a rilevazione linea quasi, al monitoraggio online e in tempo reale finale del sensore.

Figura 1: Facilità future per i biopharmaceuticals

Inoltre, nel 2004, FDA ha pubblicato la tecnologia di analisi del processo della guida dell'industria (PAT) - un'architettura per innovazione nello sviluppo, nella fabbricazione e nell'assicurazione di qualità della droga. FDA ha identificato il termine «PAT» come approccio analitico pluridisciplinare che ha compreso la chimica, la fisica, la microbiologia, la matematica e l'analisi dei rischi. Di conseguenza, come uno della gestione di fondo dell'attrezzatura di ingegneria della pianta biofarmaceutica digitale ed intelligente in futuro, il sensore intelligente è degno dell'attenzione. In questa carta, il pH e FARE (i sensori dell'ossigeno disciolto) comunemente usati in biopharmaceuticals è discusso come esempi.

Figura 2: Bioreattore pH e FARE il sistema di misura

Secondo le indicazioni della figura qui sopra, il pH e FARE i sensori online è ampiamente usato nel monitoraggio online del pH e FA nella coltura cellulare ed il sistema di misura include generalmente i sensori ed i trasmettitori. Nel corso del per mezzo degli elettrodi, assistenza generale trattata del personale di produzione o degli sviluppatori circa le seguenti due questioni centrali: possono gli elettrodi essere misurati esattamente ed attendibilmente? Quanto tempo gli elettrodi ultimo?
In primo luogo: Può l'elettrodo misurare esattamente ed attendibilmente?
Per i sensori: impedenza sensibile del film di pH, sistema di riferimento, prestazione del diaframma; Elettrodo interno e proprietà disciolte del film dell'ossigeno di ossigeno elettrochimico; Il rivestimento della fluorescenza dell'ossigeno disciolto ottico determinerà l'allo zero assoluto ed il pendio dell'elettrodo corrispondente. Generalmente, l'allo zero assoluto ed il pendio possono essere usati per determinare se il sensore può essere misurato esattamente. Per il trasmettitore: è responsabile di modulazione e trasmissione del segnale, calibratura del ciclo di misura e funzioni di adeguamento, ma inoltre indirettamente determina se il sensore può misurare esattamente il pH e FARE e perfino il cavo della trasmissione colpirà indirettamente l'accuratezza della misura.
Di conseguenza, per determinare se il sensore può effettuare la misura accurata, è richiesto che il sensore ed il trasmettitore possano fornire la diagnosi della prestazione. Il requisito più basso è che il sensore implementa l'ADC (convertito analogico-digitale), vale a dire la trasformazione del sensore dal segnale analogico tradizionale all'uscita del segnale numerico. Combinato con le funzioni relative del trasmettitore, la misura accurata può essere raggiunta.

Figura 3: Il sensore converte il segnale misurato in segnale numerico e lo produce con il più alta fedeltà

In secondo luogo: Quanto tempo gli elettrodi ultimo?
Con il sensore di pH come esempio, lo stesso tipo di sensore è la membrana sensibile, sistema di riferimento, il tipo del diaframma è lo stesso, il tempo di impiego della teoria è tutto lo stesso, ma processo differente di esperienza dei sensori, così il più di coltivazione in lotti o di flusso continuo, è facile da riportare in scala dell'ambiente di misura, con esperienza quanto tempo la SORSATA, quanta volte la sterilizzazione, ecc. ad alta temperatura, questi fattori infine hanno deciso è vita reale. E questo informazioni, se l'elettrodo non implementa l'ADC, è difficile da realizzare la raccolta e la registrazione di dato valido.
Con 60 anni di esperienza di campo di analisi del processo, Mettler Toledo innovatore presenta il concetto della gestione INTELLIGENTE ISM® del sensore intorno a queste due edizioni di centro ed alle edizioni relative derivate da. Nel 2005, Mettler Toledo ha preso il comando nella realizzazione la digitalizzazione e del intelligentization dei sensori. Sulla testa dell'elettrodo tramite il microprocessore incorporato, raccogliere le informazioni dell'elettrodo se stessi, quali il tipo del diaframma, la lunghezza del percorso della diffusione e gli stati trattati della misura, quale la temperatura, l'acido di esperienza estremamente o l'indice dell'alcali, ecc., congiuntamente a determinato algoritmo, quale l'algoritmo «di RollingAlgorithm», con il cambiamento degli stati di misurazione, più accurato, intelligenti genera il seguente accesso di utente a dato valido e l'esposizione intuitiva con il trasmettitore:
1) indicatore dinamico di vita (DLI), indicante il tempo di impiego restante del sensore, che può essere sostituito come stato necessario invece di regolarmente
2) mantiene il tempo di ricordo (TTM) e raccomanda la prossima volta quello dovrebbe essere calibrato, nè troppo presto nè troppo recente;
3) temporizzatore adattabile di calibratura (ATTO), raccomandando quando pulire ancora e mantenere il sensore per assicurarsi che la prestazione del sensore sia sempre in maniera fidata;

Figura 4: Il trasmettitore M800 visualizza le informazioni diagnostiche intelligenti di DOTTRINA

Oltre a queste due edizioni di centro, i sensori, mentre uno dell'attrezzatura di fondo delle piante biofarmaceutiche intelligenti, naturalmente inoltre comprende la gestione intelligente del sensore di conformità information.ISM della forma un insieme completo di completamente - software funzionale possono realizzare che la calibratura offline dopo la spina del sensore di DOTTRINA è misurata, i sensori dal punto di misura al laboratorio offline conveniente di calibratura, completamente dall'elettrodo dopo la calibratura delle informazioni al chip, elettrodo di soggiorno collegato al trasmettitore di ancora, trasmettitore automaticamente per leggere per avere calibratura di dato valido, in modo da realizzare la spina cioè, allo stesso tempo il lato del software può produrre la versione PDF delle annotazioni di calibratura, può essere usato come archivio elettronico può anche stampare versione su carta dell'archivio.
Se volete avere un tatto più intuitivo di come la gestione intelligente del sensore assicura l'affidabilità e la consistenza delle misure durante lo sviluppo e la produzione di processo e riduce la facilità di manutenzione e della calibratura, esplori il codice di QR qui sotto o clicchi sul fondo dell'articolo per leggere l'originale ed applichi per provare il software del iSense di Mettler Toledo con un clic.

Figura 5: il software del iSense permette alla calibratura offline dei sensori