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使用双阀压力控制器对一次性生物反应器袋进行充气

更新时间:2024-06-25点击次数:123

与可重复使用的生物反应器相比,一次性生物反应器 (SUB) 具有关键优势,包括更高的无菌性以及随后在批次或活动之间更简单、更快速的转换。将产品从生物反应器中取出后,用户可以从其保存容器中取出 SUB 袋并进行处置(通常通过焚烧)。然后可以将新容器安装到同一个容器中,无需昂贵且耗时的清洁或灭菌橇和过程。


安装细节因生物反应器制造商而异,但它们总是包括将袋子放入容器后的充气步骤。此时,各种气体管线和传感端口被密封关闭,并且袋子在排气阀打开的情况下充气,以防止过度加压。

一旦袋子充满了气,就可以使用传感、采样和其他端口。在最终安装步骤之后,添加培养基和细胞株,然后可以继续进行生物过程。


挑战:安全、自动化和流程完整性

生物反应器袋不是压力容器,过度加压会损害其完整性——即使袋子没有破裂、泄漏或以其他方式失效。因此,适当的加压必须考虑到生长期间引入、消耗和产生的气体,以及培养基、消泡剂和引入肉汤中的其他液体的影响。


在安装过程中容器还需要充分充气。这确保了袋子可以支持完整的安装和设置过程,包括引入各种液体。


充气过程可以是自动化的,控制装置内置于整个生物反应器控制器系统中。在某些设施中,充气可能几乎是手动操作,需要操作员启动该过程,同时确保系统不会过度加压。在任一情况下,都可以仅使用压力控制器来完成充气。然而,SUB 制造商还建议使用压力传感器和换能器来最好地监控充气过程。


各种安全措施可确保生物反应器袋在设置过程中不会损坏,从控制器和传感器内置的警报到防止袋子安装不当时膨胀的联锁装置。充气过程通常需要不到 30 分钟,但最终取决于容器的体积和气体的填充率。


解决方案:双阀压力控制器为一次性生物反应器袋充气

使用双阀压力控制器对一次性生物反应器袋进行充气

当给 SUB 容器充气时,此处显示的封闭体积代表生物反应器袋。PCD 最初将袋子充气到选定的压力设定值,然后当袋子以恒定的体积流量充满液体时,主动释放多余的气压。


SUB 的容量范围从毫升到约 5,000 L,每个数量级都有多种袋子尺寸。例如,制造商可能生产 501002501,000 2,000 L 的袋子,所有这些袋子都需要在安装过程中充气。

这些袋子附有说明,说明如何将空气填充到特定的压力设定点。可以引入额外的压力(通常约为 1 PSIG),以根据目视检查去除袋子中的任何折痕或折叠。双阀压力控制器确保生物反应器中的空气不超过制造商设计的填充压力,始终保持容器的完整性。


充气后,袋子充满液体以进行生物反应。此时,袋中的空气压力可以以与进入的液体流相匹配的速率排出。由于压力控制器设计有阀门以适应特定的入口和出口气流速率,因此一台艾里卡特双阀压力控制器可用于管理反应过程所有阶段的一次性生物反应器袋压力。