바이오 의약품 산업에서 스마트 센서의 미래 트렌드

바이오 의약품 산업에서 스마트 센서의 미래 트렌드

최근 몇 년 동안 지능형 제조업과 미래 공장은 화제가 되었습니다.티안징 바이오 엔지니어링 및 기술 부회장그는 현재, 현재, 그리고 미래의 바이오 의약품 시설에 대한 매우 정교한 요약을 제공합니다.바이오 의약품의 근간 및 중장기 및 최종 동향, 생산 과정, 채택 된 원자로 형태, 공정 분석 방법, 품질 관리 및 디지털 공장 등 다섯 가지 측면을 포함합니다.프로세스 분석 방법에는 오프라인 표준 QC 검출 방법에서 근라인 검출로의 발전 추세가 포함됩니다., 마지막 온라인 실시간 센서 모니터링.

그림 1: 바이오 의약품에 대한 미래 시설

또한, 2004년 FDA는 산업 가이드 프로세스 분석 기술 (PAT) - 의약품 개발, 제조 및 품질 보장의 혁신을 위한 아키텍처를 발행했다.FDA는 "PAT"라는 용어를 화학을 포함하는 다학제 분석 접근법으로 식별했습니다., 물리학, 미생물학, 수학 및 위험 분석.지능형 센서는 주목할 가치가 있습니다.이 논문에서는 바이오 의약품에서 일반적으로 사용되는 pH 및 DO (해소 된 산소) 센서가 예로 논의됩니다.

그림 2: 생체 반응기 pH 및 DO 측정 시스템

위의 그림에서 보이는 바와 같이, pH 및 DO 온라인 센서는 세포 배양에서 pH 및 DO의 온라인 모니터링에 널리 사용되며 측정 시스템은 일반적으로 센서와 송신기를 포함한다.전극을 사용하는 과정에서, 공정 개발자 또는 생산 직원은 일반적으로 다음 두 가지 핵심 질문에 관심이 있습니다. 전극이 정확하고 신뢰할 수 있습니까?전극이 얼마나 오래 사용할 수 있습니까?
첫째: 전극이 정확하고 신뢰할 수 있는 측정이 가능할까요?
센서:pH 민감 필름 임피던스, 참조 시스템, 대막 성능;전기화학적 산소의 내부 전극 및 용해된 산소 필름 특성;광학 용해 된 산소의 형광 코팅은 해당 전극의 제로 포인트와 기울기를 결정일반적으로 제로 포인트와 기울기는 센서가 정확하게 측정 될 수 있는지 여부를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 송신기: 신호 변조와 전송에 책임이 있습니다.측정 루프 캘리브레이션 및 조정 기능, 또한 센서가 pH와 DO를 정확하게 측정할 수 있는지 간접적으로 결정하며 전송 케이블조차도 측정의 정확성에 간접적으로 영향을 줄 것입니다.
따라서 센서가 정확한 측정을 할 수 있는지 여부를 결정하려면 센서와 송신기가 성능 진단 기능을 제공 할 수 있어야합니다.가장 낮은 요구 사항은 센서가 ADC (애날로그-디지털 변환) 를 구현하는 것입니다., 즉 센서의 전통적인 아날로그 신호에서 디지털 신호 출력으로의 변환입니다. 송신기의 관련 기능과 결합하면 정확한 측정이 가능합니다.

그림 3: 센서는 측정 된 신호를 디지털 신호로 변환하고 더 높은 충실성으로 출력합니다.

둘째, 전극이 얼마나 오래 사용할 수 있을까요?
예를 들어, 같은 종류의 센서는 민감한 막, 참조 시스템, 대막의 종류는 동일하며, 이론의 사용 기간은 모두 동일합니다.하지만 다른 센서 경험 과정, 따라서 대량 재배 또는 연속 흐름 플러스, 측정 환경의 규모를 쉽게, 얼마나 많은 시간을 경험 SIP, 얼마나 많은 시간 고온 살균, 등,이 모든 요소들이 결국 현실이 될 것이라고 결정했습니다.그리고 이 정보, 전극이 ADC를 구현하지 않으면 관련 정보의 수집 및 저장을 실현하기가 어렵습니다.
공정 분석 분야에서 60년의 경험을 가진메틀러 톨레도는 혁신적으로 이 두 가지 핵심 문제와 그로부터 파생된 관련 문제를 중심으로2005년, 메틀러 톨레도는 센서의 디지털화와 지능화에 앞장섰다.자기 자신에 대한 전극 정보를 수집, 대막의 종류, 확산 경로 길이와 측정 과정 조건, 예를 들어 온도, 매우 산성 또는 알칼리 값 등,특정 알고리즘과 함께, "롤링 알고리즘"과 같은 알고리즘, 측정 조건의 변화와 함께, 더 정확, 지능적인 관련 정보에 다음 사용자 접근을 생성,그리고 송신기와 직관적인 표시:
1) 다이내믹 라이프 인디케이터 (DLI) 는 센서의 남은 사용 수명을 나타냅니다.
2) 상기 시간 (TTM) 을 유지하고 너무 일찍 또는 너무 늦지 않은 다음 시점에 캘리브레이션을 권장합니다.
3) 적응식 캘리브레이션 타이머 (ACT), 센서의 성능이 항상 신뢰할 수 있도록 센서를 다시 청소하고 유지보수 할 때를 권장합니다.

그림 4: M800 송신기는 ISM 지능형 진단 정보를 표시합니다.

이 두 가지 핵심 문제 외에도 지능형 바이오 의약품 공장 기반 장비 중 하나인 센서에는 자연스럽게 준수 정보도 포함됩니다.ISM 지능형 센서 관리의 형태 완전 기능 소프트웨어의 전체 세트는 ISM 센서 플러그가 측정 된 후 오프라인 캘리브레이션을 실현 할 수 있습니다., 센서는 측정 지점에서 편리한 오프라인 캘리브레이션 실험실로, 칩에 정보를 캘리브레이션 한 후 전극으로,다시 송신기에 연결된 잔류 전극, 송신기 자동으로 관련 정보의 캘리브레이션을 실현하기 위해 플러그 즉, 동시에 소프트웨어 측은 캘리브레이션 기록의 PDF 버전을 출력 할 수 있습니다.전자 아카이브로 사용할 수 있습니다 또한 파일의 종이 버전을 인쇄 할 수 있습니다.
더 직관적인 감각을 얻고 싶다면 어떻게 지능형 센서 관리가 공정 개발과 생산 중에 측정의 신뢰성과 일관성을 보장하는지,유지보수 및 캘리브레이션의 간편성을 줄이고, 아래의 QR 코드를 스캔하거나 기사의 아래를 클릭하여 원본을 읽으며 Mettler Toledo iSense 소프트웨어를 한 번의 클릭으로 시도 할 수 있습니다.

그림 5: iSense 소프트웨어는 센서의 오프라인 캘리브레이션을 가능하게 합니다.