A tendência futura dos sensores inteligentes na indústria biofarmacêutica

A tendência futura dos sensores inteligentes na indústria biofarmacêutica

Nos últimos anos, a fabricação inteligente e as fábricas do futuro tornaram-se um tema quente.Vice-presidente da Tianjing Bioengineering and Technology, no início deste ano na construção de fábricas inteligentes e futuras instalações para biofarmacêuticos.Tendências a curto e médio prazo e finais dos biofarmacêuticos, que abrange cinco aspectos: processo de produção, forma do reator adoptada, método de análise do processo, controlo de qualidade e fábrica digital.O método de análise do processo inclui a tendência de desenvolvimento do método padrão de detecção QC off-line para a detecção near-line, para o último monitoramento on-line, em tempo real.

Figura 1: Futuras instalações para biofarmacêuticos

Além disso, em 2004, a FDA emitiu o guia da indústria Process Analysis Technology (PAT) - An Architecture for Innovation in Drug Development, Manufacturing and Quality Assurance.A FDA identificou o termo "PAT" como uma abordagem analítica multidisciplinar que incluiu química, física, microbiologia, matemática e análise de riscos.O sensor inteligente é digno de atençãoNeste trabalho, são discutidos, como exemplos, os sensores de pH e DO (oxigénio dissolvido) comumente utilizados em biofarmacêuticos.

Figura 2: Sistema de medição do pH e do DO do biorreator

Tal como mostrado na figura acima, os sensores de pH e DO em linha são amplamente utilizados na monitorização on-line do pH e DO em cultura celular, e o sistema de medição inclui geralmente sensores e transmissores.Em processo de utilização de eléctrodos, os desenvolvedores de processos ou o pessoal de produção preocupam-se geralmente com as seguintes duas questões fundamentais: os elétrodos podem ser medidos com precisão e fiabilidade?
Primeiro: O eletrodo é capaz de medir com precisão e confiabilidade?
Para os sensores: impedância do filme sensível ao pH, sistema de referência, desempenho do diafragma;Propiedades do elétrodo interno e do filme de oxigénio dissolvido do oxigénio eletroquímico;O revestimento de fluorescência de oxigênio óptico dissolvido irá determinar o ponto zero e inclinação do elétrodo correspondenteEm geral, o ponto zero e a inclinação podem ser utilizados para determinar se o sensor pode ser medido com precisão.Funções de calibração e regulação do circuito de medição, mas também indiretamente determina se o sensor pode medir com precisão o pH e o DO, e até mesmo o cabo de transmissão afetará indiretamente a precisão da medição.
Por conseguinte, para determinar se o sensor pode realizar medições precisas, é necessário que o sensor e o transmissor possam fornecer um diagnóstico de desempenho.O requisito mínimo é que o sensor implemente o ADC (Analog-to-digital Convert), ou seja, a transformação do sensor de sinal analógico tradicional para saída de sinal digital. Combinado com as funções relacionadas do transmissor, pode ser alcançada uma medição precisa.

Figura 3: O sensor converte o sinal medido num sinal digital e o emite com maior fidelidade

Segundo: Quanto tempo duram os eletrodos?
Com o sensor de pH como exemplo, o mesmo tipo de sensor é a membrana sensível, sistema de referência, o tipo de diafragma é o mesmo, a vida útil da teoria são todos os mesmos,Mas diferentes sensores experimentam o processo, portanto, o cultivo em lote ou fluxo contínuo mais, é fácil de dimensionar do ambiente de medição, experimentou quanto tempo o SIP, quantas vezes a esterilização de alta temperatura, etc.,Estes fatores finalmente decidiram que é a vida real..E esta informação, se o elétrodo não implementar ADC, é difícil de realizar a coleta e armazenamento de informações relevantes.
Com 60 anos de experiência no campo da análise de processos,A Mettler Toledo apresentou inovadoramente o conceito de gestão de sensores INTELLIGENT ISM® em torno destas duas questões centrais e questões relacionadas derivadas delaEm 2005, a Mettler Toledo assumiu a liderança na realização da digitalização e inteligencialização de sensores.recolhendo informação sobre si mesmos através de eletrodos, tais como o tipo de diafragma, o comprimento do caminho de difusão e as condições de processo de medição, tais como temperatura, valor extremamente ácido ou alcalino, etc.,em combinação com determinado algoritmo, como o algoritmo "RollingAlgorithm", com a mudança das condições de medição, mais precisa, inteligente gera o seguinte acesso do usuário às informações relevantes,e a exibição intuitiva com o transmissor:
1) Indicador de vida útil dinâmica (DLI), que indica a vida útil restante do sensor, que pode ser substituído conforme necessário em vez de regularmente
2) Manter o tempo de lembrete (TTM) e recomendar a próxima vez que deve ser calibrado, nem demasiado cedo nem demasiado tarde;
3) temporizador de calibração adaptativo (ACT), que recomenda quando limpar e manter novamente o sensor para garantir que o desempenho do sensor seja sempre confiável;

Figura 4: O transmissor M800 exibe as informações de diagnóstico inteligente do ISM

Para além destas duas questões fundamentais, os sensores, como um dos equipamentos subjacentes das instalações biofarmacêuticas inteligentes, envolvem naturalmente também informações de conformidade.Gestão inteligente do sensor ISM de forma um conjunto completo de software totalmente funcional pode realizar calibragem off-line após o sensor ISM plug é medido, os sensores do ponto de medição para um laboratório de calibração offline conveniente, por eletrodo completo após a calibração das informações para o chip,Eletrodo de permanência ligado ao transmissor de novo, o transmissor pode ler automaticamente a calibragem das informações relevantes, de modo a realizar o plug, ou seja, ao mesmo tempo, o lado do software pode produzir a versão PDF dos registos de calibragem,pode ser usado como um arquivo eletrônico também pode imprimir a versão em papel do arquivo.
Se quiserem ter uma ideia mais intuitiva de como a gestão inteligente dos sensores garante a fiabilidade e a consistência das medições durante o desenvolvimento e a produção de processos,e reduz a facilidade de manutenção e calibração, digitalize o código QR abaixo ou clique na parte inferior do artigo para ler o original, e inscreva-se para experimentar o software Mettler Toledo iSense com um clique.

Figura 5: O software iSense permite a calibração offline dos sensores