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一、系統構成

1. 取樣探頭

（1） 配置標準接口的取樣探頭，可插入生物反應器，可在位滅菌，陶瓷管狀，孔徑約0.2-0.02微米， ，流速可達2-10ml/min

（2） 有不同端口、不同長度取樣探頭適用于玻璃罐反應器、不銹鋼反應器及一次性反應器

2. 取樣管路系統

（1）根據客戶需求，設計*合理的管路結果，**連接生物反應器和生化分析儀儀器；

（2）自動從生物反應器取樣，并直接把樣品輸送分析儀器或樣品收集器，整個取樣過程安全，無污染風險。

3. 生化分析儀

（1） 核心部件采用國際一線品牌，質量可靠、穩定性有保證

（2） 完全自主研發，更低維護使用成本

（3） 可根據客戶需求定制監控項目；葡萄糖、木糖、半乳糖、甘油、甲醇、氨基氮、谷氨酰胺、乳酸、谷氨酸、賴氨酸、鈉、鈣離子等可以隨意組合。

4. 控制系統

（1） 控制系統自主開發，可拓展性強，可以定制功能

（2） 可以自主設定取樣量、取樣頻率

（3） 可選配OPC軟件，實現生物反應器、在線取樣器與分析設備整合，形成全自動閉環反饋控制系統

（4） 配套控制軟件設置簡單，可以圖標或趨勢圖形顯示數據，可提示用戶進行相關維護操作，并能通過電子郵件通知警告或錯誤信息。也可以實現互聯網遠程控制

二、性能參數：

（1） 自動從生物反應器取樣，并直接把樣品輸送分析儀器或樣品收集器，整個取樣過程安全，無污染風險；

（2） 取樣速度2-10ml/min，測定需要*小樣品體積0.5-5ml

（3） 取樣系統可高溫（125℃，45min）滅菌，系統可達到無菌控制要求；

（4） 可與發酵控制系統進行整合通訊，實現自動閉環補料：

（5） 配套控制軟件設置簡單，可以圖標或趨勢圖形顯示數據，可提示用戶進行相關維護操作，并能通過電子郵件通知警告或錯誤信息。也可以實現互聯網遠程控制。

工藝過程設備整合/過程分析技術(PAT)實施：

1.2 工藝過程數據的采集/存儲/處理

• 實時顯示需要二級運算的過程參數：比生長率/氧傳遞系數KLa/氧氣利用率OUR/二氧化碳生成率CER/呼吸商RQ等

• 過程數據存儲在獨立的數據庫文件中，不可更改，可導出至EXCEL文件

1.3 簡單易用的工藝過程自動化控制設計

2.1 使用TimeValue組件進行補料速度控制

2.2 補料速度按指數級增長

2.3 自適應比生長率模式的補料控制

Ms(t) = (μset/yx/s+ m)V t0X t0eμset(t- t0)

Ms(t0)= (μset/yx/s+ m)V t0X t0

Ms(t) = Ms(t0) eμset(t- t0)

Ms: substrate-fed flow rate，gh-1；

μset：specific growth rates，h-1；

yx/s：biomass/glucose，gg-1；

m：maintenance coefficient

V t0: at time t0 the total volume of culture， l;

X t0: at time t0 the biomass concentration， gl-1;

2.3 自適應比生長率模式的補料控制

2.4 反應器中葡萄糖濃度的恒定控制（細胞培養）

2.4 維持發酵罐中葡萄糖濃度的恒定