Масштабирование и автоматизация управления биореакторами

Биореактор — это тип оборудования, широко используемый в науках о жизни и технике, которое можно использовать для разработки и производства различных биологических продуктов. С непрерывным развитием биотехнологий также увеличиваются масштабы и автоматизация биореакторов. В этой статье мы рассмотрим технологии, связанные с масштабированием и автоматизацией управления биореакторами.

1.Нужда в биореакторы увеличить масштаб

Необходимость масштабирования биореакторов обусловлена главным образом следующими двумя аспектами:

01.Производственные потребности:

Поскольку спрос на различные типы биологических препаратов, таких как вакцины, антитела, факторы роста и т. д., растет, производителям нужны более крупные и эффективные биореакторы для увеличения выхода и улучшения качества продукции.

02.Потребности в исследованиях:

Некоторые крупномасштабные исследовательские проекты требуют крупномасштабного биореакторы для проведения экспериментов, в то время как сложные клеточные культуры в некоторых фундаментальных исследованиях требуют более крупных реакторов для увеличения выхода и снижения затрат.

2.Проблемы расширения масштабов биореакторы

Когда биореактор масштабируется до определенной степени, он сталкивается с несколькими проблемами:

01.Проблемы с транспортировкой кислорода и питательных веществ.

По мере расширения биореактора глубина уровня жидкости увеличивается, а скорость транспорта кислорода и питательных веществ снижается, что приводит к нехватке кислорода и питательных веществ внутри биореактора.

02.Проблемы контроля

Крупномасштабные реакторы требуют более высокого уровня контроля и мониторинга, а управление процессом является сложной задачей.

03.Плохое смешивание

После расширения реактора скорость перемешивания замедлится, а эффект перемешивания ухудшится, что повлияет на однородность смешивания веществ внутри реактора.

Следовательно, для масштабирования биореакторов необходимо соответствующим образом улучшить и оптимизировать вышеуказанные задачи.

3.Решения для масштабирования биореакторов

Решения по масштабированию биореакторов в основном включают в себя следующие аспекты:

01.Оптимизация дизайна

Путем оптимизации конструкции реактора, такой как изменение формы реактора и изменения глубины уровня жидкости, можно улучшить характеристики транспортировки кислорода и питательных веществ в реакторе.

02.Определить оптимальные условия производства

Определите оптимальные производственные условия, такие как температура, скорость перемешивания, подача воздуха и т. д. В то же время используются передовые технологии измерения и контроля для реализации автоматического контроля процесса реакции.

03.Улучшает производительность смешивания

Использование высокоэффективных смесителей или мешалок, таких как пропеллеры, скребки, барботеры и т. д., позволяет повысить однородность смешивания веществ внутри реактора.

04.Используется передовая технология ферментации.

Использование передовых технологий ферментации, таких как периодическое производство, постепенное капельное добавление питательных веществ, контроль скорости забора воздуха и т. д., позволяет избежать проблем, вызванных расширением биореактора, и обеспечить эффективность и качество производства.

4.Применение средств автоматизации управления в биореакторном производстве

С непрерывным развитием науки и техники автоматизация управления становится все более важной в производстве. биореакторы. Автоматическое управление может эффективно улучшить производственный процесс, повысить эффективность производства и качество продукции. Автоматизированное управление биореакторами обычно включает в себя следующие аспекты:

01.Системы измерения и контроля

Различные параметры в реакторе, такие как температура, давление, pH, растворенный кислород и т.д., измеряются путем установки в реактор датчиков и измерительных приборов для мониторинга и контроля производственного процесса в режиме реального времени.

02.Алгоритмы управления

Алгоритм управления является ключом к автоматизации процесса управления биореактором. Обычно используемые алгоритмы управления включают ПИД-регулирование, прогнозирующее управление моделью и т. д., которые используются для управления такими параметрами, как скорость потока и интенсивность перемешивания в реакторе.

03.Алгоритмы машинного обучения

В последние годы алгоритмы машинного обучения широко используются в автоматизированном управлении биореакторами. В основном он прогнозирует состояние реактора путем обучения модели и автоматически корректирует параметры управления в соответствии с результатами прогнозирования для достижения наилучшего эффекта управления.

5.Резюме:

Масштабирование и автоматизация биореакторов стали важными проблемами в современных науках о жизни и технике. Улучшив конструкцию реактора, оптимизировав производственный процесс, улучшив производительность смешивания и улучшив алгоритм управления, можно эффективно решить проблемы масштабирования реактора, а также повысить эффективность производства и качество продукции. В то же время внедрение технологии машинного обучения может принести новые идеи и возможности для автоматизации управления реакторами и способствовать дальнейшему развитию биореакторных технологий.

О БайЛун Биотехнологическая Компания, ООО:

БайЛун Biotechnology Co., Ltd. является ведущим поставщиком и ведущим поставщиком технических услуг, специализирующимся на поставке комплексных биореакторных систем и передовых решений по управлению. Наша обширная линейка продукции включает в себя широкий спектр предложений: от биореакторов (ферментаторов) до биореакторов на животных клетках, биологических шейкеров и систем управления, специально разработанных для биотехнологических процессов. Имея емкость от 0,1 л до 1000 л, мы стремимся способствовать росту китайской биореакторной промышленности в глобальном масштабе.

В БайЛун, мы можем похвастаться опытной командой инженеров, обладающих глубокими знаниями в области процессов ферментации, биохимического оборудования и химических технологий. Более того, мы активно привлекаем всемирно известных экспертов и ученых в качестве технических консультантов, обеспечивая надежную технологическую основу нашей продукции. Центральное место в нашем духе занимает неустанное стремление к инновациям в продукции и технологическому лидерству, и все это направлено на обеспечение максимальной удовлетворенности клиентов. Мы считаем себя ответственными за приоритетность преимуществ для клиентов, воплощая это обязательство в качестве краеугольного камня основных ценностей компании Bailun.

Наш разнообразный портфель продуктов тщательно разработан для удовлетворения разнообразных потребностей наших клиентов. С самого начала мы придерживались принципов приоритета качества, клиентоориентированности и честности операций. Наша непоколебимая приверженность удовлетворению растущих потребностей наших клиентов двигает нас вперед. Принимая волну экономической глобализации, мы искренне приглашаем к сотрудничеству предприятия по всему миру, стремясь к взаимному процветанию и успеху.

Дух БайЛун воплощает в себе приверженность клиентоориентированности, стремление к совершенству в области качества, приверженность справедливости и порядочности, а также непоколебимое стремление к постоянному совершенствованию и инновациям.

Связаться с нами:

Добавить: 6848# Liuxiang Rd., Цзядин, Шанхай, Китай

Контактное лицо: Мэдди

Электронная почта: [email protected]

Телефон:+86-134-7276-8163 (WhatsApp)

Веб-сайт: https://fermentorchina.com/