La tendenza futura dei sensori intelligenti nell'industria biofarmaceutica

La tendenza futura dei sensori intelligenti nell'industria biofarmaceutica

Negli ultimi anni, la produzione intelligente e le fabbriche del futuro sono diventate un argomento caldo.Vicepresidente di Tianjing Bioengineering and Technology, all'inizio di quest'anno nella costruzione di fabbriche intelligenti e future strutture per i biofarmaci.tendenze a breve e medio termine e finali dei biofarmaci, che copre cinque aspetti: processo di produzione, forma del reattore adottata, metodo di analisi del processo, controllo qualità e fabbrica digitale.il metodo di analisi del processo comprende la tendenza dello sviluppo dal metodo standard di rilevamento QC off-line al rilevamento near-line, al monitoraggio finale dei sensori in tempo reale.

Figura 1: Facilità future per i biofarmaci

Inoltre, nel 2004, la FDA ha pubblicato la guida del settore Process Analysis Technology (PAT) - An Architecture for Innovation in Drug Development, Manufacturing and Quality Assurance.La FDA ha identificato il termine "PAT" come un approccio analitico multidisciplinare che comprendeva la chimica, fisica, microbiologia, matematica e analisi dei rischi.Il sensore intelligente merita attenzione.In questo documento vengono illustrati, ad esempio, i sensori di pH e DO (ossigeno disciolto) comunemente utilizzati nei biofarmaci.

Figura 2: Sistema di misurazione del pH e del DO del bioreattore

Come illustrato nella figura precedente, i sensori on-line di pH e DO sono ampiamente utilizzati nel monitoraggio on-line di pH e DO in coltura cellulare e il sistema di misurazione comprende generalmente sensori e trasmettitori.Altri dispositivi per la produzione di energia elettrica, gli sviluppatori di processi o il personale di produzione si preoccupano generalmente delle seguenti due domande fondamentali: gli elettrodi possono essere misurati con precisione e affidabilità?
Primo: L'elettrodo è in grado di misurare con precisione e affidabilità?
Per i sensori: impedenza del film sensibile al pH, sistema di riferimento, prestazioni del diaframma;proprietà dell'elettrodo interno e del film di ossigeno disciolto dell'ossigeno elettrochimico;Il rivestimento fluorescente di ossigeno ottico disciolto determinerà il punto zero e l'inclinazione dell'elettrodo corrispondenteIn generale, il punto zero e la pendenza possono essere utilizzati per determinare se il sensore può essere misurato con precisione. Per il trasmettitore: è responsabile della modulazione e della trasmissione del segnale,funzioni di calibrazione e regolazione del circuito di misurazione, ma anche indirettamente determina se il sensore può misurare con precisione pH e DO, e anche il cavo di trasmissione influenzerà indirettamente la precisione della misurazione.
Pertanto, per determinare se il sensore può effettuare una misurazione accurata, è necessario che il sensore e il trasmettitore possano fornire una diagnosi delle prestazioni.Il requisito minimo è che il sensore implementi ADC (Analog-to-digital Convert), vale a dire la trasformazione del sensore dal tradizionale segnale analogico all'uscita del segnale digitale. In combinazione con le relative funzioni del trasmettitore, è possibile ottenere una misurazione accurata.

Figura 3: Il sensore converte il segnale misurato in un segnale digitale e lo emette con maggiore fedeltà

Secondo: quanto dureranno gli elettrodi?
Con sensore di pH come esempio, lo stesso tipo di sensore è la membrana sensibile, sistema di riferimento, il tipo di diaframma è lo stesso, la vita utile della teoria sono tutti gli stessi,Ma diversi sensori sperimentano il processo, quindi la coltivazione di lotti o flusso continuo più, è facile da scalare di ambiente di misurazione, sperimentato quanto tempo il SIP, quante volte la sterilizzazione ad alta temperatura, ecc,Questi fattori alla fine hanno deciso che è la vita reale.E queste informazioni, se l'elettrodo non implementa ADC, è difficile realizzare la raccolta e la memorizzazione di informazioni pertinenti.
Con 60 anni di esperienza nel campo dell'analisi dei processi,Mettler Toledo ha proposto in modo innovativo il concetto di gestione dei sensori INTELLIGENTE ISM® attorno a questi due temi fondamentali e le questioni correlate derivanti da essoNel 2005, Mettler Toledo ha preso l'iniziativa per realizzare la digitalizzazione e l'intelligenza dei sensori.raccogliendo informazioni sull'elettrodo su se stessi, come il tipo di diaframma, la lunghezza del percorso di diffusione e le condizioni di misurazione del processo, come la temperatura, il valore estremamente acido o alcalino, ecc.,in combinazione con un certo algoritmo, come l'algoritmo "RollingAlgorithm", con il cambiamento delle condizioni di misurazione, più accurate, intelligenti genera l'accesso dell'utente seguente alle informazioni pertinenti,e il display intuitivo con il trasmettitore:
1) Indicatore di durata dinamica (DLI), che indica la durata restante del sensore, che può essere sostituito in base alle esigenze invece che regolarmente
2) mantenere il tempo di richiamo (TTM) e raccomandare la prossima volta che deve essere calibrata, né troppo presto né troppo tardi;
3) Timer di taratura adattivo (ACT), che raccomanda quando pulire e mantenere nuovamente il sensore per garantire che le prestazioni del sensore siano sempre affidabili;

Figura 4: Il trasmettitore M800 visualizza le informazioni di diagnostica intelligente ISM

Oltre a questi due aspetti fondamentali, i sensori, in quanto una delle attrezzature di base degli impianti biofarmacici intelligenti, comportano naturalmente anche informazioni sulla conformità.ISM gestione intelligente dei sensori di forma un set completo di software completamente funzionale può realizzare la taratura offline dopo che il sensore ISM plug è misurato, i sensori dal punto di misurazione al comodo laboratorio di taratura offline, mediante elettrodo completo dopo la taratura delle informazioni sul chip,elettrodo di permanenza collegato al trasmettitore di nuovo, il trasmettitore può leggere automaticamente la calibrazione delle informazioni pertinenti, in modo da realizzare il collegamento, vale a dire, allo stesso tempo il lato software può estrarre la versione PDF dei registri di calibrazione,può essere utilizzato come archivio elettronico può anche stampare la versione cartacea del file.
Se si desidera avere un'idea più intuitiva di come la gestione intelligente dei sensori garantisce l'affidabilità e la coerenza delle misurazioni durante lo sviluppo e la produzione dei processi,e riduce la facilità di manutenzione e taratura, scansiona il codice QR qui sotto o fai clic sulla parte inferiore dell'articolo per leggere l'originale, e fai domanda per provare il software Mettler Toledo iSense con un solo clic.

Figura 5: Il software iSense consente la taratura offline dei sensori