超聲波流量傳感器助力生物制藥企業(yè)的靈活產(chǎn)研
 
在一個(gè)經(jīng)歷了新冠洗禮的市場環(huán)境中，生物制藥企業(yè)在擴(kuò)大產(chǎn)品數(shù)量和類型的同時(shí)，面臨著對研發(fā)和生產(chǎn)速度的高度要求。為了應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，一次性技術(shù)成為不少生物制藥研發(fā)和生產(chǎn)過程中的必需品。高度靈活的一次性使用方案為藥企省卻了大量清洗和γ-照射過程，提高生產(chǎn)效率、縮短工藝開發(fā)過程，省卻生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)行成本和維護(hù)成本,其益處無需贅述。
 
制藥企業(yè)的研發(fā)與生產(chǎn)過程與流動液體密切相關(guān)，流量管控設(shè)備對生物制藥產(chǎn)研領(lǐng)域的重要性不言而喻。超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)作為一種非侵入式流量傳感器，可輕松實(shí)現(xiàn)生物制藥企業(yè)對于流量管控的要求。超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)，無需管線修改，可輕松安裝、拆卸，亦無需與所測液體進(jìn)行接觸，無浸出物或溶出物的產(chǎn)生可能，不會對生物制品帶來剪切應(yīng)力和物理破壞；傳感器可精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)過程分析技術(shù)（PAT）對流動液體的監(jiān)管要求，可應(yīng)用于生物制藥上下游工藝的多個(gè)環(huán)節(jié)。
   
除了靈活性與速度，后疫情時(shí)代的國內(nèi)制藥企業(yè)也面臨著供應(yīng)鏈穩(wěn)定性的壓力。2021年以來，由于大流行及諸多因素導(dǎo)致的跨國運(yùn)輸壓力與物流不確定性，讓國內(nèi)制藥企業(yè)在接受國外超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)的服務(wù)與售后時(shí)，不得不面對多達(dá)數(shù)月的反饋周期。目前針對30毫米以下小管徑、低流量的超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)，基本上可供藥企選擇的產(chǎn)品均來自少數(shù)幾個(gè)國外廠家。
 
超聲波流量傳感器在生物制藥上下游工藝各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用
上游環(huán)節(jié)
 
介質(zhì)制備-液體流量監(jiān)測
接種過程-監(jiān)控反應(yīng)器中細(xì)胞接種物懸浮液的注射過程
生物反應(yīng)器-（連續(xù)或灌注式）
監(jiān)控培養(yǎng)介質(zhì)/營養(yǎng)物質(zhì)的投放
生物反應(yīng)器的液體輸入、輸出控制
自適應(yīng)橫向?yàn)V波器的進(jìn)出入液體控制
 
下游環(huán)節(jié)
 
緩沖液制備-液體流量監(jiān)測
層析過程-平衡酸堿物質(zhì)的輸送
過濾過程-切向流過濾操作中的流體管控
灌裝過程-測量配入容器的液體體積
 
 
培養(yǎng)基或緩沖液制備
 
超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)可在培養(yǎng)基或緩沖液制備中替代實(shí)驗(yàn)天平。雖然實(shí)驗(yàn)天平和超聲波流量傳感器/流量計(jì)一樣，均可以完成高度準(zhǔn)確的流量檢測操作，但超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)比起前者，擁有更多顯著優(yōu)勢：
 
在針對特定液體和使用環(huán)境進(jìn)行校準(zhǔn)后，超聲波流量傳感器/流量計(jì)可以持續(xù)且精準(zhǔn)地完成監(jiān)測任務(wù)，而試驗(yàn)天平則需要不斷進(jìn)行靈敏度調(diào)整。

超聲波流量傳感器/流量計(jì)無需與所測量的液體進(jìn)行接觸，能保護(hù)生物制藥生產(chǎn)過程中的密閉性，避免污染的可能性。

超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)對震動、氣流等外部因素的抗干擾性更為突出。在培養(yǎng)基或緩沖液制備過程中，需考慮自取暖器和換氣扇、人員走動以及其他空氣亂流導(dǎo)致的氣流。實(shí)驗(yàn)天平在測量時(shí)，需使用風(fēng)罩或防風(fēng)柜，以抵抗氣流波動導(dǎo)致的誤差。

超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)因?yàn)槠涓叨鹊谋憬菪�，可供提升生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化程度，為藥企降低各項(xiàng)成本，例如：

操作時(shí)間：試驗(yàn)天平需重復(fù)進(jìn)行清潔、預(yù)熱、稱取等操作。超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)可節(jié)省使用者95%以上的時(shí)間。

所占場地：超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)的體積較小，約為2個(gè)火柴盒的體積。而試驗(yàn)天平的體積較大，超過普通鞋盒。
 
連續(xù)或灌注式生物反應(yīng)器
 
連續(xù)或灌注式生物反應(yīng)器是制藥企業(yè)上游生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備。高度準(zhǔn)確的液體測量系統(tǒng)是生物反應(yīng)器運(yùn)行的重要前提之一。在生物反應(yīng)器的運(yùn)行過程中，新鮮介質(zhì)需要持續(xù)不斷地被投入反應(yīng)器中，經(jīng)過處理的介質(zhì)需以同樣的流速從反應(yīng)器中移除。非侵入式流量傳感器/超聲波流量計(jì)可精準(zhǔn)控制生物反應(yīng)器的進(jìn)料和出料速度，確保二者速度一致。
  
此外，非侵入式流量傳感器的優(yōu)點(diǎn)也包括：
 
高度的靈活性
較低的設(shè)備占地面積
可在柔性軟管套件上輕松使用，安裝時(shí)無需暫停設(shè)備
不具有污染性，可保持生物反應(yīng)器的無菌狀態(tài)
易于自動化
 
層析過程
 
高效液相層析 (HPLC)在下游環(huán)節(jié)被廣泛應(yīng)用。在高效液相層析過程中，液體輸送質(zhì)量至關(guān)重要。液體輸送必須恒定，具有可復(fù)制性。超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)可精準(zhǔn)地完成一系列關(guān)鍵任務(wù)，如測量液體輸送量、輸送速度，并為泵的工作情況提供反饋信息。超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)還可用于監(jiān)測緩沖溶液，以及溶劑管路中。
 
 此外，超聲波流量傳感器/超聲波流量計(jì)還具有如下優(yōu)點(diǎn)：
 
不會造成管內(nèi)壓力下降、無管體泄漏。
在完成針對性的校準(zhǔn)操作后，可監(jiān)測各種粘度、密度、顏色的液體
可監(jiān)測帶有不同電磁特性的液體，如電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì)、有機(jī)溶劑等介質(zhì)，無需借助離子進(jìn)行監(jiān)測
具有外夾式設(shè)計(jì)，適用于不同尺寸的管路
可對不同流速的液體進(jìn)行監(jiān)測
夾持式設(shè)計(jì)，安裝簡便，無需關(guān)閉閥門或割斷管路。