แนวโน้มในอนาคตของเซ็นเซอร์ที่ฉลาดในอุตสาหกรรมยาชีวภาพ

แนวโน้มในอนาคตของเซ็นเซอร์ที่ฉลาดในอุตสาหกรรมยาชีวภาพ

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การผลิตแบบฉลาดและโรงงานอนาคต ได้กลายเป็นหัวข้อร้อนแรง ผู้เขียนถูกประทับใจอย่างลึกซึ้งรองประธานบริษัทเทคโนโลยีและวิศวกรรมชีวภาพเทียนจิงในช่วงต้นปีนี้ในการสร้างโรงงานที่มีความฉลาดและอํานวยความสะดวกในอนาคตสําหรับยาชีวภาพแนวโน้มในระยะสั้นและกลาง และสุดท้ายของยาชีวภาพ, ครอบคลุม 5 ด้าน: กระบวนการผลิต, รูปแบบปฏิกิริยาที่นํามาใช้, วิธีการวิเคราะห์กระบวนการ, การควบคุมคุณภาพและโรงงานดิจิตอลวิธีการวิเคราะห์กระบวนการรวมแนวโน้มการพัฒนาจากวิธีการตรวจสอบ QC มาตรฐานนอกสายสู่การตรวจสอบใกล้สายไปยังการติดตามเซ็นเซอร์ออนไลน์ในเวลาจริง

รูป 1: อุปกรณ์ในอนาคตสําหรับยาชีวภาพ

นอกจากนี้ในปี 2004 FDA ได้ออกคู่มืออุตสาหกรรม เทคโนโลยีวิเคราะห์กระบวนการ (PAT) - สถาปัตยกรรมสําหรับนวัตกรรมในการพัฒนายา, การผลิตและการประกันคุณภาพFDA ระบุว่าคําว่า "PAT" เป็นแนวทางวิเคราะห์หลายสาขา ซึ่งรวมถึงเคมี, ฟิสิกส์, ไมโครไบโอโลจี, คณิตศาสตร์และการวิเคราะห์ความเสี่ยงหน่วยตรวจจับที่ฉลาดควรได้รับความสนใจในบทความนี้ หน่วยตรวจจับ pH และ DO (ออกซิเจนละลาย) ที่ใช้กันทั่วไปในยาชีวภาพ

รูปที่ 2: ระบบวัด pH และ DO ของ Bioreactor

ดังที่แสดงในรูปด้านบน เครื่องตรวจวัด pH และ DO ออนไลน์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการตรวจวัด pH และ DO ออนไลน์ในพืชเซลล์ และระบบการวัดโดยทั่วไปรวมถึงเซ็นเซอร์และเครื่องส่งสัญญาณในกระบวนการการใช้อิเล็กตรอนผู้พัฒนากระบวนการหรือบุคลากรการผลิตโดยทั่วไปสนใจคําถามหลักสองประการต่อไปนี้: ไอนํ้าอิเล็กตรอดสามารถวัดได้อย่างแม่นยําและน่าเชื่อถือได้หรือไม่ ไอนํ้าอิเล็กตรอดจะใช้งานนานแค่ไหน
อันดับแรก: อิเล็กตรอดสามารถวัดได้แม่นยําและน่าเชื่อถือได้หรือไม่
สําหรับเซ็นเซอร์: ความจํากัดของฟิล์มที่มีความรู้สึกต่อ pH, ระบบอ้างอิง, ผลงานของแหลม; อิเล็กทรออดภายในและคุณสมบัติของฟิล์มออกซิเจนละลายของออกซิเจนทางไฟฟ้าเคมีผิวเคลือบแสงสว่างของออกซิเจนละลายทางออทติกัลจะกําหนดจุดศูนย์และความชันของไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องโดยทั่วไปจุดศูนย์และความชันสามารถใช้เพื่อกําหนดว่าเซ็นเซอร์สามารถวัดได้อย่างแม่นยําปฏิบัติการปรับขนาดและปรับวงจรการวัด, แต่ยังกําหนดโดยตรงว่าเซ็นเซอร์สามารถวัด pH และ DO ได้อย่างแม่นยําหรือไม่ และแม้กระทั่งสายส่งจะส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยําของการวัด
ฉะนั้น เพื่อกําหนดว่าเซ็นเซอร์สามารถวัดได้อย่างแม่นยําหรือไม่ จําเป็นต้องมีเซ็นเซอร์และตัวส่งที่สามารถให้การวินิจฉัยการทํางานความต้องการต่ําสุดคือเซ็นเซอร์นําไปใช้ ADC (Analog-to-digital Convert), คือการแปลงเซ็นเซอร์จากสัญญาณอนาล็อกแบบดั้งเดิมเป็นผลิตสัญญาณดิจิตอล.

รูปที่ 3: เครื่องตรวจจับแปลงสัญญาณที่วัดเป็นสัญญาณดิจิตอล และส่งออกมาด้วยความแม่นยําสูงกว่า

ข้อสอง อิเล็กทรอดจะใช้ได้นานแค่ไหน
ด้วยเซ็นเซอร์ pH เป็นตัวอย่าง, เซ็นเซอร์ชนิดเดียวกันคือเยื่อที่รู้สึก, ระบบอ้างอิง, ประเภท diaphragm เหมือนกัน, อายุการใช้งานของทฤษฎีทั้งหมดเหมือนกัน,แต่เซ็นเซอร์ที่แตกต่างกันประสบการณ์กระบวนการ, ดังนั้นการปลูกชุดหรือการไหลเวียนต่อเนื่องบวก, เป็นที่ง่ายที่จะปรับขนาดของสภาพแวดล้อมการวัด, ทดลองกี่ครั้ง SIP,ปัจจัยเหล่านี้ในที่สุดตัดสินใจว่ามันเป็นชีวิตจริงและข้อมูลเหล่านี้, ถ้าอิเล็กทรอดไม่ได้นําไปใช้ ADC, มันยากที่จะทําการรวบรวมและการเก็บข้อมูลที่เกี่ยวข้อง.
ด้วยประสบการณ์ 60 ปีในด้านการวิเคราะห์กระบวนการMettler Toledo ได้นําเสนอแนวคิดใหม่ของการจัดการเซ็นเซอร์ INTELLIGENT ISM® ภายในสองประเด็นหลักและประเด็นที่เกี่ยวข้องจากมันในปี 2005 เมทเลอร์ โตเลโดได้นําในการทําตัวเป็นดิจิตอลและความฉลาดของเซ็นเซอร์รวบรวมข้อมูลของอิเล็กทรอดเกี่ยวกับตัวเอง, เช่นประเภท diaphragm, ความยาวเส้นทางการกระจาย และสภาพการวัดกระบวนการ เช่น อุณหภูมิ, ภาวะเป็นกรดมากหรือค่าเกลือ เป็นต้นร่วมกับอัลการิทึมบางอย่าง, เช่น "RollingAlgorithm" อัลกอริทึม, กับการเปลี่ยนแปลงของสภาพการวัด, แม่นยํามากขึ้น, อัจฉริยะผลิตการเข้าถึงผู้ใช้งานต่อไปนี้กับข้อมูลที่เกี่ยวข้อง,และการแสดงภาพแบบอินทิวเทชั่นกับตัวส่ง:
1) ตัวชี้วัดอายุการใช้งานแบบไดนามิก (DLI) แสดงอายุการใช้งานที่เหลือของเซ็นเซอร์
2) รักษาเวลาเตือน (TTM) และแนะนําเวลาต่อไปที่ควรมีการปรับขนาด ไม่เร็วเกินไปหรือสายเกินไป
3) ตัวกําหนดเวลาการปรับขนาดแบบปรับตัว (ACT) แนะนําเวลาที่จะทําความสะอาดและบํารุงรักษาเซ็นเซอร์อีกครั้ง เพื่อให้การทํางานของเซ็นเซอร์มีความน่าเชื่อถือเสมอ

รูปที่ 4: เครื่องส่ง M800 แสดงข้อมูลการวินิจฉัยที่ฉลาดของ ISM

นอกจากสองประเด็นหลักเหล่านี้แล้ว เซ็นเซอร์เป็นหนึ่งในอุปกรณ์พื้นฐานของโรงงานชีวอนามัยที่ฉลาด โดยธรรมชาติยังเกี่ยวข้องกับข้อมูลความเป็นมาISM การจัดการเซ็นเซอร์ที่ฉลาดของรูปแบบชุดที่สมบูรณ์แบบของโปรแกรมที่ใช้งานได้อย่างเต็มที่สามารถทําความเข้าใจการปรับระดับนอกสายหลังจากที่ ISM แปลงเซ็นเซอร์ถูกวัด, เซ็นเซอร์จากจุดการวัดไปยังห้องปฏิบัติการการปรับขนาดออฟไลน์ที่เหมาะสม โดยอิเล็กทรอนด์เต็ม หลังจากการปรับข้อมูลไปยังชิปอิเล็กทรอัดที่ติดต่อกับตัวส่งของอีกครั้ง, เครื่องส่ง อัตโนมัติอ่านมีการปรับขนาดของข้อมูลที่เกี่ยวข้อง, เพื่อทําความเข้าใจ plug ได้แก่, ในเวลาเดียวกันด้านซอฟต์แวร์สามารถออกแบบ PDF ของบันทึกการปรับขนาด,สามารถใช้เป็นอาร์ไฟล์อิเล็กทรอนิกส์ สามารถพิมพ์เอกสารเอกสาร.
หากคุณต้องการที่จะมีความรู้สึกที่เข้าใจง่ายมากขึ้นเกี่ยวกับวิธีการจัดการเซ็นเซอร์ที่ฉลาดและลดความสะดวกในการบํารุงรักษาและการปรับขนาด, สแกนรหัส QR ด้านล่าง หรือคลิกด้านล่างของบทความเพื่ออ่านต้นฉบับ และสมัครทดลองโปรแกรม Mettler Toledo iSense ด้วยการคลิกเดียว

รูปที่ 5: ซอฟต์แวร์ iSense ทําให้สามารถปรับขนาดเซ็นเซอร์ได้นอกระบบ