發(fā)酵過(guò)程為什么需要在線生物濁度

生物制藥的發(fā)酵罐與生物反應(yīng)器里，菌體濃度（生物量）是過(guò)程控制的核心變量。傳統(tǒng)做法是人工取樣后測(cè) OD600 或稱干細(xì)胞重量，一天只能拿到幾次數(shù)據(jù)，難以支撐補(bǔ)料與代謝調(diào)控的實(shí)時(shí)決策。在線生物濁度傳感器把這一過(guò)程變成連續(xù)信號(hào)，隨時(shí)反映罐內(nèi)生物量的變化趨勢(shì)。

IOT-BHT-TB 是博取儀器面向生物發(fā)酵與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)場(chǎng)景的在線生物濁度傳感器，可同時(shí)輸出濁度與細(xì)胞干重兩路數(shù)據(jù)，直接接入 DCS 或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

光纖雙波長(zhǎng)反射測(cè)量原理

傳感器基于光纖傳導(dǎo)與雙波長(zhǎng)反射測(cè)定液體濁度：光源經(jīng)光纖進(jìn)入測(cè)量區(qū)，顆粒物散射后的信號(hào)由接收光纖采集，兩個(gè)波長(zhǎng)配合可以降低氣泡與色度的干擾。輸出經(jīng)內(nèi)置變送器轉(zhuǎn)換為 RS-485 數(shù)字信號(hào)（Modbus RTU，默認(rèn) ID 95，9600 bps），無(wú)需前置放大器與額外表頭。

主要技術(shù)參數(shù)

無(wú)菌工況的適配性

1. 耐受蒸汽滅菌：支持 Autoclavable 高壓滅菌與在線 SIP 蒸汽滅菌，多周期使用不發(fā)生漂移，免去每次滅菌前拆卸；
2. 衛(wèi)生型表面：316L 不銹鋼 + 哈氏合金殼體，石英玻璃端面粗糙度 Ra ≤ 0.4 μm，不易掛料、易清洗；
3. 標(biāo)準(zhǔn)接口：PG13.5 螺紋與常見發(fā)酵罐電極口兼容，安裝時(shí)選擇避開攪拌槳與擋板的位置。

在工藝中的應(yīng)用

• 補(bǔ)料觸發(fā)：以細(xì)胞干重增長(zhǎng)速率作為補(bǔ)料依據(jù)，替代固定時(shí)間表；
• 放罐時(shí)機(jī)判斷：生物量進(jìn)入平臺(tái)期后及時(shí)放罐，縮短批周期；
• 批間一致性：趨勢(shì)曲線歸檔到批次記錄，便于偏差調(diào)查與工藝回顧；
• 染菌異常發(fā)現(xiàn)：濁度曲線與代謝數(shù)據(jù)的異常偏離可以作為排查線索。

常見問題 FAQ

Q：氣泡會(huì)不會(huì)影響讀數(shù)？A：雙波長(zhǎng)方案對(duì)氣泡有一定抑制能力，安裝時(shí)避開出氣口與攪拌渦流區(qū)，讀數(shù)更平穩(wěn)。

Q：細(xì)胞干重?cái)?shù)據(jù)如何建立？A：用實(shí)驗(yàn)室稱重?cái)?shù)據(jù)與傳感器輸出做線性回歸，建立批次內(nèi)換算關(guān)系，不同菌株分別建檔。

Q：校準(zhǔn)需要把傳感器拆下來(lái)嗎？A：不需要。兩點(diǎn)校準(zhǔn)通過(guò)藍(lán)牙適配器在 PC 或手機(jī)上完成，數(shù)據(jù)記錄與診斷也在同一界面操作。

對(duì)需要連續(xù)跟蹤生物量的發(fā)酵與細(xì)胞培養(yǎng)工藝來(lái)說(shuō)，這類在線濁度傳感器提供了取樣檢測(cè)難以覆蓋的時(shí)間分辨率。