De toekomstige ontwikkeling van slimme sensoren in de biopharmaceutical industrie

De laatste jaren, zijn de intelligente productie en de toekomstige fabrieken een heet onderwerp geworden. De auteur werd diep indruk gemaakt op door het perspectief op M. Li Shood, ondervoorzitter van Tianjing-Biotechniek en Technologie, in het begin van dit jaar in de bouw van intelligente fabrieken en toekomstige faciliteiten voor biopharmaceuticals. Hij geeft een hoogst geraffineerde samenvatting van huidig, dichtbij en tendensen die op middellange termijn en definitieve van biopharmaceuticals, vijf aspecten de behandelen: goedgekeurd productieproces, reactorvorm, de methode van de procesanalyse, kwaliteitscontrole en digitale fabriek. Onder hen, omvat de methode van de procesanalyse de ontwikkelingstendens van off-line standaardqc opsporingsmethode aan dichtbijgelegen-lijnopsporing, aan de definitieve online, in real time sensor controle.

Figuur 1: Toekomstige faciliteiten voor biopharmaceuticals

Bovendien in 2004, gaf FDA de Technologie van de het Procesanalyse van de de industriegids (uit KLOPJE) - een Architectuur voor Innovatie in Drugontwikkeling, Productie en Kwaliteitsborging. FDA identificeerde de term „KLOPJE“ als een multidisciplinaire analytische benadering die chemie, fysica, de microbiologie, wiskunde en risicoanalyse omvatte. Daarom als één van het onderliggende materiaalbeheer van de digitale en intelligente techniek in de toekomstige biopharmaceutical installatie, is de intelligente sensor waardig van aandacht. In dit document, pH en (opgeloste die zuurstof) sensoren algemeen in biopharmaceuticals worden gebruikt wordt besproken als voorbeelden.

Figuur 2: De bioreactor pH en DOET meetsysteem

Zoals aangetoond in het cijfer hierboven, DOET pH en online sensoren wijd wordt gebruikt in het online toezicht op pH en DOET in celcultuur, en het meetsysteem omvat over het algemeen sensoren en zenders. Tijdens het gebruiken van elektroden, geven de procesontwikkelaars of het productiepersoneel over het algemeen om de volgende twee kernkwesties: kunnen de elektroden nauwkeurig en betrouwbaar worden gemeten? Hoe lang de elektroden zullen duren?
Eerst: Kan de elektrode nauwkeurig en betrouwbaar meten?
Voor sensoren: pH gevoelige filmimpedantie, verwijzingssysteem, diafragmaprestaties; Interne elektrode en de opgeloste eigenschappen van de zuurstoffilm van elektrochemische zuurstof; De fluorescentiedeklaag van optische opgeloste zuurstof zal op het absolute nulpunt en de helling van de overeenkomstige elektrode bepalen. Over het algemeen, kan op het absolute nulpunt en de helling worden gebruikt om te bepalen of de sensor nauwkeurig kan worden gemeten. Voor zender: het is de oorzaak van signaalmodulatie en transmissie, de kaliberbepaling van de metingslijn en aanpassingsfuncties, maar ook bepaalt onrechtstreeks of de sensor pH kan nauwkeurig meten en, en zelfs de transmissiekabel zal beïnvloeden onrechtstreeks de nauwkeurigheid van meting.
Daarom om te bepalen of de sensor nauwkeurige meting kan maken, vereist men dat de sensor en de zender prestatiesdiagnose kunnen verstrekken. Het laagste vereiste is dat de sensor Analoog-digitaal ADC (zet) om, namelijk de transformatie van de sensor van traditioneel Analoog signaal aan Digitaal signaaloutput uitvoert. Gecombineerd met de verwante functies van zender, kan de nauwkeurige meting worden bereikt.

Figuur 3: De sensor zet het gemeten signaal in een digitaal signaal en output om het met hogere trouw

Tweede: Hoe lang de elektroden zullen duren?
Met pH sensor als voorbeeld, is hetzelfde type van sensor het gevoelige membraan, verwijzingssysteem, is het diafragmatype hetzelfde, allemaal hetzelfde is de levensduur van de theorie, maar het verschillende proces van de sensorenervaring, groepeer dus cultuur of de ononderbroken stroom plus, is gemakkelijk aan schaal van metingsmilieu, ervoer hoeveel tijd het SLOKJE, definitief hoeveel keer de sterilisatie op hoge temperatuur, enz., deze factoren besliste het echt is. En deze informatie, als de elektrode geen ADC uitvoert, het is moeilijk om de inzameling en de opslag van relevante informatie te realiseren.
Met 60 jaar van ervaring op het gebied van procesanalyse, bracht Mettler Toledo innovatively het concept INTELLIGENT sensorbeheer ISM® rond deze twee kernkwesties en verwante die kwesties naar voren uit het worden afgeleid. In 2005, nam Mettler Toledo het lood in het realiseren van de digitalisering en intelligentization van sensoren. Op het elektrodenhoofd door de ingebouwde microprocessor, die elektrodeninformatie over zich, zoals het diafragmatype, de lengte van de verspreidingsweg, en de procesvoorwaarden verzamelen van meting, zoals temperatuur, ervaar uiterst zure of alkaliwaarde, enz., in combinatie met bepaald algoritme, zoals het algoritme van „RollingAlgorithm“, met de verandering van de het meten voorwaarden, nauwkeuriger, intelligent produceert de volgende gebruikerstoegang tot relevante informatie, en de intuïtieve vertoning met de zender:
1) Dynamische het levensindicator (DLI die), op de resterende levensduur van de sensor wijzen, die kan worden vervangen zoals regelmatig nodig in plaats van
2) Handhaaf de herinneringstijd (TTM) en adviseer de volgende keer die, noch te vroeg noch te laat zou moeten worden gekalibreerd;
3) Aanpassingskaliberbepalingstijdopnemer (HANDELING), adviserend wanneer om de sensor opnieuw schoon te maken en te handhaven om ervoor te zorgen dat de sensorprestaties altijd betrouwbaar zijn;

Figuur 4: De M800-zender toont de ISM intelligente kenmerkende informatie

Naast deze twee kernkwesties, kunnen de sensoren, aangezien één van het onderliggende materiaal van intelligente biopharmaceutical installaties, natuurlijk beheer van de nalevingsinformation.ism volledig het intelligente ook sensor van vorm een volledige reeks van - functionele software impliceert off-line kaliberbepaling realiseren nadat de ISM sensorstop wordt gemeten, hebben de sensoren van het meetpunt aan geschikt off-line die kaliberbepalingslaboratorium, door volledig elektrode na kaliberbepaling van de informatie aan de spaander, verblijfselektrode met de zender opnieuw wordt verbonden van, automatisch gelezen zender kaliberbepaling van relevante informatie, om stop te realiseren namelijk, tegelijkertijd de softwarekant kunnen output de PDF-versie van de kaliberbepalingsverslagen, als elektronisch archief kan worden gebruikt kan ook drukken document versie van het dossier.
Als u meer intuïtief om wilt hebben van hoe te voelen het intelligente sensorbeheer de betrouwbaarheid en de consistentie van metingen tijdens procesontwikkeling en productie, verzekert en het gemak van onderhoud en kaliberbepaling vermindert, tast hieronder de QR-code af of klik op de bodem van het artikel om origineel te lezen, en van toepassing te zijn om Mettler Toledo iSense software met één te proberen klikken.

Figuur 5: iSense laat de software off-line kaliberbepaling van sensoren toe