超聲波流量傳感器助力生物制藥企業的靈活產研
 
在一個經歷了新冠洗禮的市場環境中，生物制藥企業在擴大產品數量和類型的同時，面臨著對研發和生產速度的高度要求。為了應對上述挑戰，一次性技術成為不少生物制藥研發和生產過程中的必需品。高度靈活的一次性使用方案為藥企省卻了大量清洗和γ-照射過程，提高生產效率、縮短工藝開發過程，省卻生產設施運行成本和維護成本,其益處無需贅述。
 
制藥企業的研發與生產過程與流動液體密切相關，流量管控設備對生物制藥產研領域的重要性不言而喻。超聲波流量傳感器/超聲波流量計作為一種非侵入式流量傳感器，可輕松實現生物制藥企業對于流量管控的要求。超聲波流量傳感器/超聲波流量計，無需管線修改，可輕松安裝、拆卸，亦無需與所測液體進行接觸，無浸出物或溶出物的產生可能，不會對生物制品帶來剪切應力和物理破壞；傳感器可精準實現過程分析技術（PAT）對流動液體的監管要求，可應用于生物制藥上下游工藝的多個環節。
   
除了靈活性與速度，后疫情時代的國內制藥企業也面臨著供應鏈穩定性的壓力。2021年以來，由于大流行及諸多因素導致的跨國運輸壓力與物流不確定性，讓國內制藥企業在接受國外超聲波流量傳感器/超聲波流量計的服務與售后時，不得不面對多達數月的反饋周期。目前針對30毫米以下小管徑、低流量的超聲波流量傳感器/超聲波流量計，基本上可供藥企選擇的產品均來自少數幾個國外廠家。
 
超聲波流量傳感器在生物制藥上下游工藝各個環節的應用
上游環節
 
介質制備-液體流量監測
接種過程-監控反應器中細胞接種物懸浮液的注射過程
生物反應器-（連續或灌注式）
監控培養介質/營養物質的投放
生物反應器的液體輸入、輸出控制
自適應橫向濾波器的進出入液體控制
 
下游環節
 
緩沖液制備-液體流量監測
層析過程-平衡酸堿物質的輸送
過濾過程-切向流過濾操作中的流體管控
灌裝過程-測量配入容器的液體體積
 
 
培養基或緩沖液制備
 
超聲波流量傳感器/超聲波流量計可在培養基或緩沖液制備中替代實驗天平。雖然實驗天平和超聲波流量傳感器/流量計一樣，均可以完成高度準確的流量檢測操作，但超聲波流量傳感器/超聲波流量計比起前者，擁有更多顯著優勢：
 
在針對特定液體和使用環境進行校準后，超聲波流量傳感器/流量計可以持續且精準地完成監測任務，而試驗天平則需要不斷進行靈敏度調整。

超聲波流量傳感器/流量計無需與所測量的液體進行接觸，能保護生物制藥生產過程中的密閉性，避免污染的可能性。

超聲波流量傳感器/超聲波流量計對震動、氣流等外部因素的抗干擾性更為突出。在培養基或緩沖液制備過程中，需考慮自取暖器和換氣扇、人員走動以及其他空氣亂流導致的氣流。實驗天平在測量時，需使用風罩或防風柜，以抵抗氣流波動導致的誤差。

超聲波流量傳感器/超聲波流量計因為其高度的便捷性，可供提升生產環節的自動化程度，為藥企降低各項成本，例如：

操作時間：試驗天平需重復進行清潔、預熱、稱取等操作。超聲波流量傳感器/超聲波流量計可節省使用者95%以上的時間。

所占場地：超聲波流量傳感器/超聲波流量計的體積較小，約為2個火柴盒的體積。而試驗天平的體積較大，超過普通鞋盒。
 
連續或灌注式生物反應器
 
連續或灌注式生物反應器是制藥企業上游生產過程中的關鍵設備。高度準確的液體測量系統是生物反應器運行的重要前提之一。在生物反應器的運行過程中，新鮮介質需要持續不斷地被投入反應器中，經過處理的介質需以同樣的流速從反應器中移除。非侵入式流量傳感器/超聲波流量計可精準控制生物反應器的進料和出料速度，確保二者速度一致。
  
此外，非侵入式流量傳感器的優點也包括：
 
高度的靈活性
較低的設備占地面積
可在柔性軟管套件上輕松使用，安裝時無需暫停設備
不具有污染性，可保持生物反應器的無菌狀態
易于自動化
 
層析過程
 
高效液相層析 (HPLC)在下游環節被廣泛應用。在高效液相層析過程中，液體輸送質量至關重要。液體輸送必須恒定，具有可復制性。超聲波流量傳感器/超聲波流量計可精準地完成一系列關鍵任務，如測量液體輸送量、輸送速度，并為泵的工作情況提供反饋信息。超聲波流量傳感器/超聲波流量計還可用于監測緩沖溶液，以及溶劑管路中。
 
 此外，超聲波流量傳感器/超聲波流量計還具有如下優點：
 
不會造成管內壓力下降、無管體泄漏。
在完成針對性的校準操作后，可監測各種粘度、密度、顏色的液體
可監測帶有不同電磁特性的液體，如電導率很低的液體介質、有機溶劑等介質，無需借助離子進行監測
具有外夾式設計，適用于不同尺寸的管路
可對不同流速的液體進行監測
夾持式設計，安裝簡便，無需關閉閥門或割斷管路。