Vaovao - Fanaraha-maso ny haavon'ny pH amin'ny fizotran'ny fermentation biopharmaceutique

Ny electrode pH dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny fizotran'ny fermentation, indrindra amin'ny fanaraha-maso sy fanaraha-maso ny asidra sy ny alkalin'ny ron-kena. Amin'ny alàlan'ny fandrefesana tsy tapaka ny sandan'ny pH, ny electrode dia afaka mifehy tsara ny tontolo fermentation. Ny electrode pH mahazatra dia misy electrode sensing sy electrode reference, miasa amin'ny fitsipiky ny equation Nernst, izay mifehy ny fiovan'ny angovo simika ho famantarana elektrika. Ny mety ho electrode dia mifandray mivantana amin'ny asan'ny hidrôzenina ion ao amin'ny vahaolana. Ny sandan'ny pH dia tapa-kevitra amin'ny fampitahana ny fahasamihafan'ny voltase refesina amin'ny an'ny vahaolana buffer mahazatra, mamela ny calibration marina sy azo antoka. Ity fomba fandrefesana ity dia miantoka ny fifehezana pH maharitra mandritra ny fizotran'ny fermentation, ka manohana ny hetsika mikraoba na sela tsara indrindra ary miantoka ny kalitaon'ny vokatra.

Ny fampiasana araka ny tokony ho izy ny pH electrodes dia mitaky dingana fanomanana maro, anisan'izany ny electrode fampahavitrihana-matetika azo amin'ny alalan'ny fandrobohana ny electrode ao amin'ny distilled rano na pH 4 buffer vahaolana-mba hiantohana tsara indrindra ny fandraisana sy ny fandrefesana marina. Mba hamenoana ny fitakiana henjana amin'ny indostrian'ny fermentation biopharmaceutical, ny electrodes pH dia tsy maintsy mampiseho ny fotoana famaliana haingana, ny fahitsiana avo lenta ary ny fahamendrehana ao anatin'ny fepetra fanamainana henjana toy ny sterilization amin'ny hafanana avo (SIP). Ireo toetra ireo dia manome fahafahana azo itokisana amin'ny tontolo sterile. Ohatra, amin'ny famokarana asidra glutamika, ny fanaraha-maso pH marina dia ilaina amin'ny fanaraha-maso ireo mari-pamantarana lehibe toy ny mari-pana, oksizenina levona, hafainganam-pandeha, ary pH mihitsy. Misy fiantraikany mivantana amin'ny vokatra sy ny kalitaon'ny vokatra farany ny fanaraha-maso marina ireo fari-pahalalana ireo. Ny electrodes pH avo lenta sasany, izay manasongadina ny fonon'ny vera mahatohitra ny hafanana sy ny rafitra fanondroana gel polymère pre-pressurized, dia mampiseho fahatoniana miavaka eo ambanin'ny mari-pana sy ny tsindry mafy, ka mahatonga azy ireo ho mety indrindra amin'ny fampiharana SIP amin'ny fizotran'ny fermentation biolojika sy sakafo. Ankoatr'izay, ny fahaiza-manaon'izy ireo matanjaka manohitra ny fouling dia mamela ny fampisehoana tsy tapaka amin'ny ron-kena fermentation isan-karazany. Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. dia manolotra safidy connector electrode isan-karazany, manatsara ny fahafahan'ny mpampiasa sy ny fahafaha-miditra amin'ny rafitra.

Nahoana no ilaina ny fanaraha-maso pH mandritra ny dingan'ny fermentation ny biopharmaceuticals?

Ao amin'ny fermentation biopharmaceutical, ny fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy sy ny fanaraha-maso ny pH dia tena ilaina amin'ny famokarana mahomby ary amin'ny fampitomboana ny vokatra sy ny kalitaon'ny vokatra kendrena toy ny antibiotika, vaksiny, antibody monoclonal ary enzymes. Raha ny tena izy, ny fanaraha-maso pH dia mamorona tontolo ara-batana tsara indrindra ho an'ny sela mikraoba na biby mampinono — miasa ho toy ny "orinasa velona" - mba haniry sy hanambatra ireo fitambarana fitsaboana, mitovy amin'ny fomba hanitsian'ny tantsaha ny pH ny tany araka ny fepetra takian'ny vokatra.

1. Tazony tsara ny asan'ny sela
Ny fermentation dia miankina amin'ny sela velona (oh: ny sela CHO) mba hamokarana biomolekulina sarotra. Ny metabolisman'ny sela dia mora mora amin'ny pH tontolo iainana. Enzymes, izay mampiakatra ny fihetseham-po biochemical intracellular rehetra, manana pH optima tery; Ny fivilian-dàlana avy amin'io faritra io dia mety hampihena be ny hetsika enzymatic na miteraka denaturation, manimba ny fiasan'ny metabolika. Fanampin'izany, ny fidiran'ny otrikaina amin'ny alalan'ny fonon-tsela—toy ny glucose, ny asidra amine ary ny sira inorganika—dia miankina amin'ny pH. Ny haavon'ny pH ambany indrindra dia mety hisakana ny fidiran'ny otrikaina, izay mitarika amin'ny fitomboana tsy mety indrindra na tsy fifandanjana metabolika. Ankoatr'izay, ny soatoavin'ny pH tafahoatra dia mety hanimba ny fahamendrehan'ny membrane, ka miteraka fahapotehan'ny cytoplasmic na lysis sela.

2. Ahena ny fiforonan'ny vokatra sy ny fako substrate
Mandritra ny fermentation, ny metabolisma sela dia miteraka metabolites asidra na fototra. Ohatra, maro ny zavamiaina bitika dia bitika mamokatra asidra organika (ohatra, lactic asidra, acetic asidra) mandritra ny gliokaozy catabolism, ka mahatonga ny fihenan'ny pH. Raha tsy voahitsy, ny pH ambany dia manakana ny fitomboan'ny sela ary mety hampiova ny fikorianan'ny metabolika mankany amin'ny lalana tsy mamokatra, hampitombo ny fanangonana vokatra. Mandany loharanon-karena karbônina sy angovo sarobidy ireo vokatra ambolena ireo izay mety hanohana ny fandrafetana vokatra kendrena, ka hampihena ny vokatra ankapobeny. Ny fanaraha-maso pH mahomby dia manampy amin'ny fitazonana ny lalan'ny metabolika tadiavina ary manatsara ny fahombiazan'ny dingana.

3. Miantoka ny fahamarinan'ny vokatra ary misoroka ny fahasimbana
Ny vokatra biopharmaceutical maro, indrindra ny proteinina toy ny antibody monoclonal sy ny hormones peptide, dia mora voan'ny fiovana ara-drafitra pH. Eo ivelan'ny salan'isa pH marin-toerana, ireo molekiola ireo dia mety mandalo denaturation, mitambatra, na tsy mihetsika, mety hiteraka rotsak'orana manimba. Fanampin'izany, ny vokatra sasany dia mora amin'ny hydrolysis simika na fahasimban'ny enzymatic amin'ny toe-javatra misy asidra na alkali. Ny fitazonana ny pH mety dia manamaivana ny fahasimban'ny vokatra mandritra ny famokarana, mitahiry ny hery sy ny fiarovana.

4. Amboary ny fahombiazan'ny dingana ary miantoka ny tsy fitovian'ny batch-to-batch
Amin'ny lafiny indostrialy, ny fifehezana pH dia misy fiantraikany mivantana amin'ny famokarana sy ny fahavelomana ara-toekarena. Fikarohana be dia be no natao mba hamantarana ny toerana misy ny pH tsara indrindra ho an'ny dingana fermentation samihafa - toy ny fitomboan'ny sela sy ny fanehoana ny vokatra - izay mety tsy mitovy. Ny fanaraha-maso pH dynamic dia mamela ny fanatsarana ny sehatra manokana, ny fampitomboana ny fivondronan'ny biomass sy ny titre vokatra. Fanampin'izay, ny masoivoho mifehy toa ny FDA sy ny EMA dia mitaky fanarahana hentitra ny Good Manufacturing Practices (GMP), izay tsy maintsy atao ny masontsivana dingana tsy miovaova. Ny pH dia ekena ho Critical Process Parameter (CPP), ary ny fanaraha-maso tsy tapaka azy dia miantoka ny famerenana indray amin'ny andiany, miantoka ny fiarovana, ny fahombiazany ary ny kalitaon'ny vokatra fanafody.

5. Ataovy toy ny famantarana ny fahasalamana fermentation
Ny fironana amin'ny fiovan'ny pH dia manome fomba fijery sarobidy momba ny toetry ny kolontsaina. Ny fiovana tampoka na tsy ampoizina amin'ny pH dia mety manondro ny fahalotoana, ny tsy fahombiazan'ny sensor, ny fihenan'ny sakafo, na ny tsy fahampian'ny metabolika. Ny fitadiavana aloha mifototra amin'ny fironana pH dia ahafahan'ny mpandraharaha miditra ara-potoana, manamora ny famahana olana ary misoroka ny tsy fahombiazan'ny batch lafo vidy.

Ahoana no tokony hifidianana sensor pH ho an'ny fizotran'ny fermentation amin'ny biopharmaceuticals?

Ny fisafidianana sensor pH mety ho an'ny fermentation biopharmaceutika dia fanapahan-kevitra ara-teknika manan-danja izay misy fiantraikany amin'ny fahatokisana ny fizotrany, ny fahamarinan'ny angona, ny kalitaon'ny vokatra ary ny fanarahan-dalàna. Ny fifantenana dia tokony hatonina amin'ny fomba ara-dalàna, tsy mijery ny fahombiazan'ny sensor ihany fa ny mifanaraka amin'ny fizotran'ny bioprocessing manontolo.

1. Ny hafanana avo sy ny fanoherana ny tsindry
Ny fizotry ny biopharmaceutical dia matetika mampiasa sterilization etona in-situ (SIP), matetika amin'ny 121 ° C ary tsindry 1-2 bar mandritra ny 20-60 minitra. Noho izany, ny sensor pH rehetra dia tsy maintsy mahatohitra ny fisehoana miverimberina amin'ny toe-javatra toy izany raha tsy misy ny tsy fahombiazana. Ny tsara indrindra, ny sensor dia tokony ho 130 ° C farafahakeliny ary 3-4 bar mba hanomezana mari-pamantarana fiarovana. Tena ilaina ny famehezana mafy mba hisorohana ny fidiran'ny hamandoana, ny fivoahan'ny electrolyte, na ny fahasimbana mekanika mandritra ny fihodinana mafana.

2. Karazana sensor sy rafitra fanondro
Ity dia fiheverana ara-teknika fototra izay misy fiantraikany amin'ny fitoniana maharitra, ny fikojakojana ary ny fanoherana ny fandotoana.
Electrode configuration: Ny electrodes composite, mampiditra ny singa fandrefesana sy fanondro amin'ny vatana iray, dia raisina betsaka noho ny fanamorana ny fametrahana sy ny fikarakarana.
Rafitra fanondroana:
• Reference feno ranon-javatra (oh: vahaolana KCl): Manome valiny haingana sy marina tsara nefa mila famenoana tsindraindray. Mandritra ny SIP, mety hitranga ny fahaverezan'ny elektrôlôta, ary ny fihaonan'ny porous (ohatra, ny frits seramika) dia mora tsotsotra amin'ny proteinina na ny poti-javatra, ka mitarika ho amin'ny famakiana tsy azo ianteherana.
• Gel polymère na référence solid-state: Mihabetsaka kokoa amin'ny bioreactors maoderina. Ireo rafitra ireo dia manafoana ny filàna famenoana elektrôlôty, mampihena ny fikojakojana, ary manasongadina fihaonan-drano midadasika kokoa (ohatra, peratra PTFE) izay manohitra ny fandotoana. Izy ireo dia manome fahatoniana ambony sy fiainana maharitra kokoa amin'ny haino aman-jery fermentation sarotra sy viscous.

3. Fandrefesana isan-karazany sy ny marina
Ny sensor dia tokony handrakotra faritra miasa midadasika, matetika pH 2-12, mba handraisana ireo dingana samihafa. Noho ny fahatsapan'ny rafitra biolojika, ny fandrefesana marina dia tokony ho ao anatin'ny ± 0.01 hatramin'ny ± 0.02 pH, tohanan'ny famoahana famantarana avo lenta.

4. Fotoana mamaly
Ny fotoana famaliana dia faritana matetika amin'ny hoe t90 — ny fotoana takiana hahatratra 90% amin'ny famakiana farany aorian'ny fiovan'ny dingana amin'ny pH. Raha ny electrodes karazana gel dia mety mampiseho valiny miadana kokoa noho ny feno ranon-javatra, matetika izy ireo dia mahafeno ny fepetra takian'ny fermentation control loops, izay miasa amin'ny ora isan'ora fa tsy segondra.

5. Biocompatibility
Ny fitaovana rehetra mifandray amin'ny fitaovana kolontsaina dia tsy maintsy tsy misy poizina, tsy misy rano, ary tsy misy fiatraikany mba hisorohana ny fiantraikany ratsy amin'ny fahavitan'ny sela na ny kalitaon'ny vokatra. Ny famolavolana fitaratra manokana natao ho an'ny fampiharana bioprocessing dia atolotra mba hiantohana ny fanoherana simika sy ny biocompatibility.

6. Output famantarana sy interface tsara
• Analog Output (mV/pH): Fomba nentim-paharazana mampiasa fampitana analogue amin'ny rafitra fanaraha-maso. Sarobidy nefa mora voan'ny fitsabahana elektromagnetika sy fanalefahana famantarana amin'ny halavirana lavitra.
• Famoahana dizitaly (oh: sensor miorina amin'ny MEMS na smart): Mampiditra microelectronics ao anaty sambo mba handefasana famantarana nomerika (oh: amin'ny alàlan'ny RS485). Manome hery fiarovana tsara amin'ny tabataba, manohana fifandraisana lavitra, ary mamela ny fitahirizana ny tantaran'ny calibration, ny nomeraon'ny serial ary ny diarin'ny fampiasana. Manaraka ny fenitry ny lalàna toy ny FDA 21 CFR Fizarana 11 momba ny firaketana elektronika sy ny sonia, ka mahatonga azy io ho ankasitrahana hatrany amin'ny tontolo GMP.

7. Fametrahana interface tsara sy fiarovana trano
Ny sensor dia tsy maintsy mifanaraka amin'ny seranana voatondro amin'ny bioreactor (ohatra, tri-clamp, fitaovana fanadiovana). Ny tanany na ny fiambenana dia azo atao mba hisorohana ny fahasimbana ara-mekanika mandritra ny fikarakarana na ny fampandehanana azy ary hanamora ny fanoloana tsy misy manimba ny sterility.