Actualment ens trobem en una carrera contrarellotge en el desenvolupament de noves vacunes contra malalties infeccioses. Al món Biofarmacèutic, l’eficiència i la 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 més rendiment del cultiu cel·lular del bioreactor, més 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. Totes dues depenen directament d’un control precís i fiable del cabal de gas. La quantitat d’O2 dissolt al medi s’ha de reduir o incrementar per injecció precisa d’O2 o de N2. Atès que l’O2 és relativament poc soluble en aigua, sol afegir-se de manera constant la quantitat d’aire que permet mantenir una concentració d’O2 que afavoreixi el rendiment del bioreactor. El pH del medi es regular habitualment per addició dàcids i/o bases. En el cas de cultius cel·lulars, els àcids líquids podrien danyar les cèl·lules, al seu lloc, habitualment l’acidificació es realitza per addició de CO2. Per ajustar el cabal de CO2, els fabricants de bioreactors han emprat tradicionalment rotàmetres amb vàlvula manual. Aquests sistemes tenen limitacions evidents, per la qual cosa la tendència actual és substituir-los per controladors de cabal màssic digitals.
Avantatges dels controladors màssics.
En primer lloc, tant rotàmetres com a controladors de Pressió diferencial, són sistemes volumètrics. Per tant, petites variacions de Pressió (P) i Tempreatura (T) es tradueixen en un error significatiu a 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 que els permeti 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 el consegüent minvament de productivitat. Emprar equips, menys sensibles a la contaminació, reduirà aquest risc. Podem concloure, indicar que els controladors màssics de cabal (MFC) Smart-Trak de l’empresa americana Sierra Instruments poden realitzar perfectament aquesta funció.
Característiques més importants dels SMART-Track:
- La tecnologia de mesura per dispersió tèrmica dóna una mesura directa del cabal màssic, no afectada per variacions de P i T
- El seu sistema de mesura tipus capil·lar proporciona gran linealitat de mesura independentment del gas mesurat. Gràcies a la seva electrònica digital, l’equip es lliura calibrat per a 10 gasos diferents
- Prestacions de mesura “superiors”; exactitud +/- 1% fons escala (per a tots els gasos), repetibilitat +/-0.2% fe, i rangeabilitat de 50:1
- Incorpora una vàlvula de control automàtica, sense fricció i acció directa, per a un ajustament ràpid i estable del cabal de gas entre el 2 i el 100% del rang de l’equip.
- Compacte en mida, amb cos de mesura en acer inox 316 d’alta qualitat, i múltiples tipus de connexió a procés disponibles
