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 Trasmettitori di pressione igienici per i processi biofarmaceutici

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 Garantire sterilità, precisione e conformità normativa negli ambienti di produzione critici

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Contesto applicativo
Con il continuo sviluppo delle tecnologie di produzione biofarmaceutica, di produzione di vaccini, di coltura cellulare e di fermentazione microbica, i bioreattori sono diventati apparecchiature di produzione fondamentali che richiedono un controllo di processo sempre più preciso. Durante il processo di coltura, parametri quali la pressione interna del recipiente, la pressione nelle tubazioni di ingresso e di uscita e la pressione di alimentazione del gas influenzano direttamente le condizioni di crescita cellulare, l’efficienza di trasferimento gas-liquido e la stabilità complessiva del processo.
Il sistema di bioreattori in questione è utilizzato principalmente nella produzione biofarmaceutica. Attraverso la coltura asettica e le reazioni metaboliche dei terreni di coltura, esso consente la produzione su larga scala dei prodotti desiderati. A causa dei rigorosi requisiti relativi agli standard igienici, al controllo asettico e alla stabilità di processo nei bioprocessi, gli strumenti di misura della pressione devono non solo garantire un’elevata precisione e affidabilità a lungo termine, ma anche soddisfare i requisiti igienici di installazione per ridurre al minimo i rischi di contaminazione.

Requisiti di misurazione del processo e sfide applicative
Durante il funzionamento del bioreattore, il sistema di tubazioni coinvolge solitamente diversi processi, tra cui il trasferimento del terreno di coltura, l’alimentazione di aria/ossigeno, lo scarico dei gas di scarico e la pulizia e sterilizzazione CIP/SIP. Il monitoraggio in tempo reale della pressione aiuta a determinare lo stato operativo del sistema, a regolare la pressione di alimentazione del gas e a garantire un funzionamento sicuro entro l’intervallo di pressione previsto.
Le principali sfide in questa applicazione includono:

1. Elevati requisiti igienici per prevenire i rischi di contaminazione
I processi di coltura biologica richiedono ambienti operativi estremamente puliti. Le parti a contatto con il fluido degli strumenti di misura della pressione che entrano in contatto con i fluidi di processo o le tubazioni devono avere eccellenti prestazioni igieniche, riducendo al minimo le zone morte e i materiali residui, pur supportando frequenti procedure di pulizia e sterilizzazione.

2. Significative variazioni di temperatura durante la pulizia e la sterilizzazione
I bioreattori sono tipicamente sottoposti a processi CIP (Clean-in-Place) e SIP (Sterilization-in-Place). Durante queste procedure, le apparecchiature possono essere sottoposte a sterilizzazione con vapore ad alta temperatura, a rapidi cicli di riscaldamento e raffreddamento e ad altre condizioni difficili, il che comporta requisiti più elevati in termini di prestazioni di tenuta, resistenza alla temperatura e affidabilità a lungo termine dei trasmettitori di pressione.

3. Risposta accurata a piccole variazioni di pressione
Durante la coltura cellulare, la pressione all’interno del serbatoio viene solitamente mantenuta entro un intervallo relativamente basso. Tuttavia, piccole fluttuazioni di pressione possono influire sull’efficienza dello scambio gassoso e sulle condizioni di coltura. Pertanto, lo strumento di misura della pressione deve garantire un’elevata sensibilità e prestazioni di uscita stabili.

Soluzione
Per soddisfare i requisiti di monitoraggio della pressione del bioreattore e del sistema di tubazioni, il trasmettitore di pressione igienico LEEG SMP858 viene installato nei punti critici di misurazione della pressione.
L’SMP858 adotta una tecnologia avanzata di rilevamento della pressione combinata con un design strutturale igienico. Può essere installato sulle tubazioni di ingresso del gas del bioreattore, sulle tubazioni di circolazione e sulle tubazioni di trasferimento di processo per ottenere un monitoraggio in tempo reale delle variazioni di pressione.
Dal punto di vista del design strutturale, il trasmettitore presenta una struttura delle parti a contatto con il fluido completamente sigillata e saldata, riducendo efficacemente il rischio di residui del fluido. Il raccordo di processo igienico supporta i comuni metodi di installazione a morsetto utilizzati nell’industria biofarmaceutica, consentendo un’installazione, una rimozione e una manutenzione agevoli, pur soddisfacendo i requisiti dei sistemi di tubazioni di processo puliti.
Allo stesso tempo, l’SMP858 offre eccellenti prestazioni di compensazione della temperatura, mantenendo un’uscita di misura stabile durante le fluttuazioni di temperatura nei processi di coltura e nei cicli di sterilizzazione, fornendo un supporto dati affidabile per i sistemi automatizzati di controllo di processo.

Configurazione applicativa del prodotto
Apparecchiature di applicazione:
Sistema di bioreattori / serbatoi di fermentazione

Punti di monitoraggio:
• Monitoraggio della pressione delle tubazioni di processo del bioreattore
• Monitoraggio della pressione delle tubazioni di alimentazione del gas
• Monitoraggio della pressione delle tubazioni di trasferimento della circolazione
• Monitoraggio della pressione delle tubazioni di scarico e di trattamento dei gas di coda

Prodotto applicato:
Trasmettitore di pressione igienico SMP858
Caratteristiche principali:

• Design strutturale igienico adatto ad ambienti di processo puliti
• Misura della pressione ad alta stabilità per esigenze di funzionamento continuo
• Disponibilità di molteplici opzioni di connessione igienica al processo
• Struttura saldata completamente sigillata per ridurre i rischi di residui di fluido
• Supporta segnali di comunicazione 4-20 mA e HART
• Adatto per applicazioni di misurazione della pressione nei settori biofarmaceutico, alimentare e delle bevande e della fermentazione

Risultati dell’applicazione
Grazie all’installazione del trasmettitore di pressione igienico SMP858, il sistema di bioreattori è in grado di monitorare continuamente i parametri critici di pressione e di trasmettere dati in tempo reale al sistema di controllo per la regolazione automatica del processo.
Durante la coltivazione, gli operatori possono regolare l’alimentazione del gas, le condizioni di agitazione e i parametri di controllo dello scarico in base alle variazioni di pressione, migliorando la controllabilità del processo. Allo stesso tempo, una misurazione della pressione stabile e affidabile contribuisce a ridurre le fluttuazioni anomale e a migliorare l’uniformità della produzione da lotto a lotto.
Questa soluzione offre un approccio igienico al monitoraggio della pressione per i sistemi di bioreattori e può essere ampiamente applicata nella produzione biofarmaceutica, nella produzione di vaccini, nella coltura cellulare, nell’ingegneria di fermentazione e in altre apparecchiature di processo, fornendo un supporto dati affidabile per la produzione intelligente e il controllo avanzato dei processi.