La penicilina se descubrió en 1928. El producto no se podía producir en grandes cantidades. Casi no tuvo ningún uso práctico. La tecnología de fermentación en tanques profundos apareció en 1944. Finalmente apoyó la producción en masa de penicilina. Los biorreactores tienen un valor fundamental. Ayudan a los fabricantes a producir productos objetivo a gran escala con mayor eficiencia.
La inteligencia artificial y la tecnología de automatización ahora mejoran esta capacidad central. Mantienen estándares de producción de alta precisión para la industria farmacéutica. También aplican un control preciso a los campos de fermentación de precisión. Los campos típicos incluyen la producción de proteínas alimentarias y la fabricación de biomateriales. Satisfacen las nuevas necesidades del mercado para una producción a gran escala y de bajo costo.
I. Automatización: la base de la biofabricación
La biofabricación depende de metabolitos de células vivas. Los parámetros de producción incluyen temperatura, concentración de nutrientes y precisión de la inoculación. Pequeños cambios en estos parámetros pueden provocar un fracaso total de la producción.
La tecnología de automatización utiliza métodos de control estandarizados. Reduce los errores de producción. Crea condiciones estables para una mayor optimización del proceso.
1. Automatización de procesos
La gente empezó a utilizar la automatización de procesos entre los años 1950 y 1960. Los sensores recopilan datos en tiempo real sobre temperatura, concentración de nutrientes y composición de los gases de escape. Las computadoras ajustan los estados de funcionamiento del biorreactor en función de los datos. Este método soluciona las condiciones básicas de producción inestables.
2. Automatización del flujo de trabajo
La tecnología de brazos robóticos se ha utilizado ampliamente en los últimos diez años. Ocupa el lugar del trabajo manual en tareas repetidas. Las tareas incluyen la inoculación de líquidos y la dosificación cuantitativa de líquidos. Resuelve problemas de baja precisión causados por la operación manual.
Las dos tecnologías de automatización cambian los modos de biofabricación. La industria ya no depende de la experiencia personal. Se convierte en una producción estandarizada controlable. Las tecnologías también recopilan datos básicos de producción. Los datos respaldan la aplicación profunda de la IA en los procesos de fermentación.
II. Sistemas de alto rendimiento + IA: solucione el problema de la insuficiencia de datos industriales
La automatización tradicional puede estabilizar las condiciones de trabajo del biorreactor. No puede optimizar la producción con soporte de datos.
Las herramientas de inteligencia artificial analizan datos históricos y datos en tiempo real. Predicen la producción del producto y ajustan los parámetros de producción. El trabajo necesita grandes cantidades de datos de prueba. Los datos deben cubrir casos de fermentación exitosos y fallidos. La escasez de datos ha restringido durante mucho tiempo el desarrollo industrial.
Los biorreactores paralelos de alto rendimiento resuelven por completo el problema de la escasez de datos. El equipo hace funcionar varios tanques independientes con diferentes condiciones de prueba al mismo tiempo. Puede generar 64 puntos de datos válidos en una semana. Cuatro investigadores de doctorado profesionales sólo pueden recopilar de 5 a 6 puntos de datos en un año con un solo biorreactor.
Conjuntos de datos masivos funcionan con algoritmos de IA. Convierten la teoría del control de modelos predictivos en una práctica industrial real. El sistema analiza datos para encontrar las mejores condiciones para el crecimiento celular y la síntesis de productos. Realiza la optimización automática del funcionamiento del biorreactor.
Los equipos de alto rendimiento ayudan a la industria a obtener suficientes datos de fermentación. La tecnología de inteligencia artificial ayuda a la industria a aprovechar al máximo los datos. La combinación mejora la biofabricación. Pasa del control de condiciones estables a una optimización de la producción precisa y específica.
III. Fermentación continua + IA: convierta los resultados de optimización del laboratorio en producción en masa
Los sistemas de alto rendimiento más la IA mejoran la eficiencia de optimización en las pruebas de laboratorio. La fermentación continua combinada con la IA mejora la eficiencia de la producción en masa. Los resultados de la optimización del laboratorio necesitan una producción industrial estable para crear un valor comercial real.
Bailun diseña un sistema especial de fermentación continua de doble tanque. Un tanque se centra en el crecimiento y la proliferación celular. El otro tanque se centra en la síntesis del producto objetivo. Este diseño evita problemas de contaminación y deriva genética. Estos dos problemas aparecen a menudo en los sistemas tradicionales de fermentación continua.
El software de IA es compatible con este sistema de doble tanque. Supervisa todo el proceso de fermentación durante semanas. Ajusta todos los parámetros de producción en tiempo real.
Esta combinación aporta evidentes ventajas de producción.
Un solo tanque con este sistema puede alcanzar el rendimiento de varios tanques comunes. La eficiencia de producción puede aumentar de 2 a 10 veces. El sistema reduce enormemente los costos de capital y los costos operativos. Es la solución clave para una fermentación de precisión a gran escala y de bajo costo. Ayuda a que las tecnologías de laboratorio lleguen sin problemas a los mercados comerciales.
IV. Fermentación totalmente automática: equilibre la eficiencia del trabajo y los riesgos operativos
La IA y la tecnología de automatización cubren el control de procesos, la optimización de la producción y la producción en masa. El funcionamiento automático totalmente autónomo todavía no es común en la producción industrial actual.
El riesgo operativo es la razón principal. Un lote de fermentación fallido puede provocar pérdidas económicas de cientos de miles de dólares estadounidenses. La mayoría de los fabricantes establecen puntos de control manuales en los flujos de trabajo de producción. Ingenieros profesionales verifican los pasos clave de producción. Confirman estados seguros y normales antes del siguiente paso de producción.
Sobre Bailun
Como fabricante/fábrica de biorreactores profesional , Bailun desarrolla tecnologías de biorreactores inteligentes. La empresa construye un modelo de IA de biorreacción profesional. Lanza una plataforma de biología sintética de extremo a extremo. La plataforma conecta la investigación de cepas y la producción industrial en masa. Bailun también construye una plataforma en la nube de big data para una fermentación de precisión. La plataforma recopila grandes cantidades de datos de fermentación. Supervisa, analiza y predice los parámetros de fermentación y los cambios de material en tiempo real. Bailun mejora la eficiencia y precisión de la investigación de la biología sintética. Promueve el desarrollo inteligente, eficiente y sostenible de la industria biotecnológica.
Bailun ofrece servicios completos de personalización para equipos de fermentación y líneas de producción. La empresa sigue estrictos estándares GMP/CE en todos los procesos de producción. Ofrece una solución llave en mano integral para los clientes. Los servicios incluyen consulta de proyectos, fabricación de equipos, instalación, puesta en marcha y ampliación de la producción. Bailun trabaja como proveedor directo de fábrica. Elimina enlaces intermedios. Ofrece una ventaja de precio obvia para productos de biorreactores de alta calidad y soluciones técnicas profesionales.