Nahrstoffzufuhr
Zufuhr von Antischaummittel
Laugen- und Säurezufuhr
Flüssigkeitsstand im Bioreaktor
Schaumhöhe im Bioreaktor
Druck im Bioreaktor
Temperatur im Bioreaktor
Sauerstoff im Bioreaktor
pH im Bioreaktor
Optische Dichte
| Messstelle | Produkt | Alternativen | ||
|---|---|---|---|---|
Herausforderungen für die Instrumentierung im Fermentationsprozess
Die Fermentation ist einer der anspruchsvollsten Bereiche in einem Biopharma-Betrieb, da sie mit einem lebendigen biologischen System arbeitet, bei dem die Prozessbedingungen direkten Einfluss auf Zellwachstum, Produktausbeute, Produktqualität und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften haben. Die Herausforderung besteht nicht einfach nur darin, Prozessvariablen zu messen. Sie besteht darin, zuverlässige, sterile und genaue Messungen über die lange Dauer der Chargen zu erzielen und gleichzeitig GMP-Konformität zu gewährleisten und Verunreinigungen zu vermeiden.
- Echtzeitmessung von Biomasse und Zellviabilität: Die größte Herausforderung besteht darin, dass Betreiber in Echtzeit Einblicke in Wachstum und Lebensfähigkeit der Zellen benötigen. Da sich diese Parameter jedoch nur schwer direkt messen lassen, muss deshalb oft mit Offline-Probenahmen und inferentiellen Modellen gearbeitet werden. Dadurch entsteht eine Lücke zwischen dem, was die Zellen tatsächlich tun, und dem, was die Messgeräte zuverlässig messen können.
- Steuerung von gelöstem Sauerstoff (Dissolved Oxygen, DO) bei hohen Zelldichten: Mit zunehmender Biomasse kann der Sauerstoffbedarf die Fähigkeit des Bioreaktors zum Sauerstofftransfer übersteigen. Dies führt dazu, dass DO eine der Variablen ist, die am schwierigsten auf dem gewünschten Wert zu halten sind. Durch Sensordrift, Ansprechzeit und veränderliche Prozessbedingungen wird eine genaue Steuerung noch komplizierter.
- Gewährleistung genauer Messungen ohne Gefährdung der Sterilität: Jeder Sensor muss Reinigungs- und Sterilisationszyklen standhalten und darf bei Gewährleistung der Genauigkeit keine Kontaminationsrisiken mit sich bringen. Zuverlässige Messungen unter strengen GMP- und aseptischen Anforderungen bleiben eine ständige Herausforderung für die Instrumentierung bei der Fermentation in der biopharmazeutischen Industrie.
FAQ
