一、系统构成

1.      取样探头

（1）    配置标准接口的取样探头，可插入生物反应器，可在位灭菌，陶瓷管状，孔径约0.2-0.02微米， ，流速可达2-10ml/min

（2）    有不同端口、不同长度取样探头适用于玻璃罐反应器、不锈钢反应器及一次性反应器

2.      取样管路系统

（1）根据客户需求，设计最合理的管路结果，**连接生物反应器和生化分析仪仪器；

（2）自动从生物反应器取样，并直接把样品输送分析仪器或样品收集器，整个取样过程安全，无污染风险。

3.      生化分析仪

（1） 核心部件采用国际一线品牌，质量可靠、稳定性有保证

（2） 完全自主研发，更低维护使用成本

（3） 可根据客户需求定制监控项目；葡萄糖、木糖、半乳糖、甘油、甲醇、氨基氮、谷氨酰胺、乳酸、谷氨酸、赖氨酸、钠、钙离子等可以随意组合。

4.      控制系统

（1）    控制系统自主开发，可拓展性强，可以定制功能

（2）    可以自主设定取样量、取样频率

（3）    可选配OPC软件，实现生物反应器、在线取样器与分析设备整合，形成全自动闭环反馈控制系统

（4）    配套控制软件设置简单，可以图标或趋势图形显示数据，可提示用户进行相关维护操作，并能通过电子邮件通知警告或错误信息。也可以实现互联网远程控制

二、性能参数：

（1）  自动从生物反应器取样，并直接把样品输送分析仪器或样品收集器，整个取样过程安全，无污染风险；

（2）  取样速度2-10ml/min，测定需要最小样品体积0.5-5ml

（3）  取样系统可高温（125℃，45min）灭菌，系统可达到无菌控制要求；

（4）    可与发酵控制系统进行整合通讯，实现自动闭环补料：

（5）  配套控制软件设置简单，可以图标或趋势图形显示数据，可提示用户进行相关维护操作，并能通过电子邮件通知警告或错误信息。也可以实现互联网远程控制。

工艺过程设备整合/过程分析技术(PAT)实施：

1.2  工艺过程数据的采集/存储/处理

• 实时显示需要二级运算的过程参数：比生长率/氧传递系数KLa/氧气利用率OUR/二氧化碳生成率CER/呼吸商RQ等

• 过程数据存储在独立的数据库文件中，不可更改，可导出至EXCEL文件

1.3  简单易用的工艺过程自动化控制设计

2.1 使用TimeValue组件进行补料速度控制

2.2 补料速度按指数级增长

2.3 自适应比生长率模式的补料控制

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 自适应比生长率模式的补料控制

2.4 反应器中葡萄糖浓度的恒定控制（细胞培养）

2.4 维持发酵罐中葡萄糖浓度的恒定