超声波流量传感器助力生物制药企业的灵活产研

在一个经历了新冠洗礼的市场环境中，生物制药企业在扩大产品数量和类型的同时，面临着对研发和生产速度的高度要求。为了应对上述挑战，一次性技术成为不少生物制药研发和生产过程中的必需品。高度灵活的一次性使用方案为药企省却了大量清洗和γ-照射过程，提高生产效率、缩短工艺开发过程，省却生产设施运行成本和维护成本,其益处无需赘述。

制药企业的研发与生产过程与流动液体密切相关，流量管控设备对生物制药产研领域的重要性不言而喻。超声波流量传感器/超声波流量计作为一种非侵入式流量传感器，可轻松实现生物制药企业对于流量管控的要求。超声波流量传感器/超声波流量计，无需管线修改，可轻松安装、拆卸，亦无需与所测液体进行接触，无浸出物或溶出物的产生可能，不会对生物制品带来剪切应力和物理破坏；传感器可精准实现过程分析技术（PAT）对流动液体的监管要求，可应用于生物制药上下游工艺的多个环节。

超声波流量传感器助力生物制药企业的供应链稳定性

除了灵活性与速度，后疫情时代的国内制药企业也面临着供应链稳定性的压力。2021年以来，由于大流行及诸多因素导致的跨国运输压力与物流不确定性，让国内制药企业在接受国外超声波流量传感器/超声波流量计的服务与售后时，不得不面对多达数月的反馈周期。目前针对30毫米以下小管径、低流量的超声波流量传感器/超声波流量计，基本上可供药企选择的产品均来自少数几个国外厂家。

超声波流量传感器在生物制药上下游工艺各个环节的应用

上游环节

介质制备-液体流量监测

接种过程-监控反应器中细胞接种物悬浮液的注射过程

生物反应器-（连续或灌注式）

监控培养介质/营养物质的投放

生物反应器的液体输入、输出控制

自适应横向滤波器的进出入液体控制

下游环节

缓冲液制备-液体流量监测

层析过程-平衡酸碱物质的输送

过滤过程-切向流过滤操作中的流体管控

灌装过程-测量配入容器的液体体积

培养基或缓冲液制备

超声波流量传感器/超声波流量计可在培养基或缓冲液制备中替代实验天平。虽然实验天平和超声波流量传感器/流量计一样，均可以完成高度准确的流量检测操作，但超声波流量传感器/超声波流量计比起前者，拥有更多显著优势：

在针对特定液体和使用环境进行校准后，超声波流量传感器/流量计可以持续且精准地完成监测任务，而试验天平则需要不断进行灵敏度调整。

超声波流量传感器/流量计无需与所测量的液体进行接触，能保护生物制药生产过程中的密闭性，避免污染的可能性。

超声波流量传感器/超声波流量计对震动、气流等外部因素的抗干扰性更为突出。在培养基或缓冲液制备过程中，需考虑自取暖器和换气扇、人员走动以及其他空气乱流导致的气流。实验天平在测量时，需使用风罩或防风柜，以抵抗气流波动导致的误差。

超声波流量传感器/超声波流量计因为其高度的便捷性，可供提升生产环节的自动化程度，为药企降低各项成本，例如：

操作时间：试验天平需重复进行清洁、预热、称取等操作。超声波流量传感器/超声波流量计可节省使用者95%以上的时间。

所占场地：超声波流量传感器/超声波流量计的体积较小，约为2个火柴盒的体积。而试验天平的体积较大，超过普通鞋盒。

连续或灌注式生物反应器

连续或灌注式生物反应器是制药企业上游生产过程中的关键设备。高度准确的液体测量系统是生物反应器运行的重要前提之一。在生物反应器的运行过程中，新鲜介质需要持续不断地被投入反应器中，经过处理的介质需以同样的流速从反应器中移除。非侵入式流量传感器/超声波流量计可精准控制生物反应器的进料和出料速度，确保二者速度一致。  

此外，非侵入式流量传感器的优点也包括：

高度的灵活性

较低的设备占地面积

可在柔性软管套件上轻松使用，安装时无需暂停设备

不具有污染性，可保持生物反应器的无菌状态

易于自动化

层析过程

高效液相层析 (HPLC)在下游环节被广泛应用。在高效液相层析过程中，液体输送质量至关重要。液体输送必须恒定，具有可复制性。超声波流量传感器/超声波流量计可精准地完成一系列关键任务，如测量液体输送量、输送速度，并为泵的工作情况提供反馈信息。超声波流量传感器/超声波流量计还可用于监测缓冲溶液，以及溶剂管路中。

此外，超声波流量传感器/超声波流量计还具有如下优点：

不会造成管内压力下降、无管体泄漏。

在完成针对性的校准操作后，可监测各种粘度、密度、颜色的液体

可监测带有不同电磁特性的液体，如电导率很低的液体介质、有机溶剂等介质，无需借助离子进行监测

具有外夹式设计，适用于不同尺寸的管路

可对不同流速的液体进行监测

夹持式设计，安装简便，无需关闭阀门或割断管路。