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. stands as a leading supplier and premier technical service provider, specializing in the provision of comprehensive bioreactor systems and advanced control solutions. Our extensive product line encompasses a wide array of offerings, ranging from bioreactors (fermenters) to animal cell bioreactors, biological shakers, and control systems tailored for bioprocessing applications. With a capacity spanning from 0.1L to 1000KL, we are committed to fostering the growth of China’s bioreactor industry on a global scale.

В БайЛун, we boast a seasoned team of engineers equipped with profound expertise in fermentation processes, biochemical equipment, and chemical technology. Moreover, we actively engage nationally renowned experts and scholars as technical consultants, ensuring the robust technological underpinnings of our products. Central to our ethos is a relentless pursuit of product innovation and technological leadership, all geared towards guaranteeing utmost customer satisfaction. We hold ourselves accountable to prioritize customer benefits, embodying this commitment as the cornerstone of Bailun Company’s core values.

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: sales@fermentertech.com

Телефон:+86-134-7276-8163 (WhatsApp)

Веб-сайт: https://bioreactortech.com/