Com optimitzar les prestacions dels bioreactors mitjançant controladors màssics.


Actualment ens trobem en una cursa contra-rellotge en el desenvolupament de noves vacunes contra malalties infeccioses. Al món biofarmacèutic, l’eficiència i productivitat tecnològica dels bioreactors és un punt clau en aquest desenvolupament.

Els bioreactors creen les condicions ambientals òptimes de temperatura, concentració de nutrients, pH, oxigen dissolt, … per a la fermentació i / o producció de cultius cel·lulars. .A major rendiment del cultiu cel·lular del bioreactor, major probabilitat d’aconseguir un producte de qualitat: Vacuna, fàrmac….

 

Funcionament d’un bioreactor

Hi ha dues variables fonamentals que influeixen directament en el funcionament d’un bioreactor, l’O2 dissolt i el pH. Les dues depenen directament d’un control precís i fiable del cabal de gas.

La quantitat d’O2 dissolt en el medi, ha de reduir-se o incrementar-se per injecció precisa d’O2 o de N2. Atès que l’O2 és relativament poc soluble en aigua, sol addicionar de forma constant la quantitat d’aire que permet mantenir una concentració d’O2 que afavoreixi el rendiment del bioreactor.

El pH de l’mig es regular habitualment per addició d’àcids i / o bases. En el cas de cultius cel·lulars, els àcids líquids podrien danyar les cèl·lules, en el seu lloc, habitualment l’acidificació es realitza per addició de CO2.

Per ajust del cabal de CO2, els fabricants de bioreactors han emprat tradicionalment rotàmetres amb vàlvula manual. Aquests sistemes tenen limitacions evidents, de manera que la tendència actual és substituir-los per controladors de cabal màssic digitals.

Avantatges dels controladors màssics.

En primer lloc, tant rotàmetres com controladors de Pressió diferencial, són sistemes volumètrics. Per tant, petites variacions de Pressió (P) i Temperatura (T) es tradueixen en un error significatiu en la mesura de cabal. Els instruments màssics, al contrari que els anteriors, són totalment independents de la P i la T, i no requereixen cap compensació.

D’altra banda, és evident que un control automàtic de cabal és crític per a un bon funcionament del bioreactor. Tot i els avantatges econòmics dels rotàmetres, aquests no disposen de cap senyal de sortida. Així doncs no permeten gestionar automàticament les variacions de les condicions requerides per a una operació òptima d’un bioreactor.

Altres aspectes importants són la mida del controlador màssic, i la seva versatilitat. Així per exemple, la capacitat de manejar diferents gasos (O2 i N2) amb un mateix equip és una prestació sempre interessant.

Finalment, en ambients de sales blanques, fenòmens de contaminació poden fer malbé lots de cultius, amb la consegüent minva de productivitat. Fer servir equips, menys sensibles a la contaminació, reduirà aquest risc.

Per concloure, cal indicar que els controladors màssics de cabal (MFC) Smart-Trak de l’empresa americana Serra Instruments, poden realitzar perfectament aquesta funció.

Característiques més importants dels SMART-Track:

  1. La tecnologia de mesura per dispersió tèrmica, dóna una mesura directa de l’cabal màssic. No es veu afectada per variacions de P i T
  2. El seu sistema de mesura tipus capil·lar, proporciona gran linealitat de mesura independentment de el gas mesurat. Gràcies al seu electrònica digital, l’equip es lliura calibrat per a 10 gasos diferents
  3. Prestacions de mesura “superiors”; exactitud +/- 1% fons escala (per a tots els gasos), repetibilitat +/- 0.2% f.e., i rangeabilidad de 50: 1
  4. Incorpora una vàlvula de control automàtica, sense fricció i d’acció directa. Per a un ajust ràpid i estable del cabal de gas entre el 2 i 100% de la franja de l’equip.
  5. Compacte en grandària, amb cos de mesura en acer inox 316 d’alta qualitat, i múltiples tipus de connexió a procés disponibles

 

Per a més informació poden contactar amb MATELCO, SA.
e-mail: instrumentacion@matelco.es.

Share :
Related Posts