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 Transmisores de presión higiénicos para procesos biofarmacéuticos

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 Garantizar la esterilidad, la precisión y el cumplimiento normativo en entornos de fabricación críticos

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Antecedentes de la aplicación
Con el desarrollo continuo de las tecnologías de fabricación biofarmacéutica, producción de vacunas, cultivo celular y fermentación microbiana, los biorreactores se han convertido en equipos de producción fundamentales que requieren un control de procesos cada vez más preciso. Durante el proceso de cultivo, parámetros como la presión interna del recipiente, la presión en las tuberías de entrada y salida, y la presión de suministro de gas afectan directamente a las condiciones de crecimiento celular, a la eficiencia de la transferencia gas-líquido y a la estabilidad general del proceso.
El sistema de biorreactores que nos ocupa se utiliza principalmente en la producción biofarmacéutica. Mediante el cultivo aséptico y las reacciones metabólicas de los medios de cultivo, permite la producción a gran escala de los productos deseados. Debido a los estrictos requisitos en materia de normas de higiene, control aséptico y estabilidad del proceso en los bioprocesos, los instrumentos de medición de presión no solo deben ofrecer una alta precisión y fiabilidad a largo plazo, sino que también deben cumplir los requisitos de instalación higiénica para minimizar los riesgos de contaminación.

Requisitos de medición del proceso y retos de aplicación
Durante el funcionamiento del biorreactor, el sistema de tuberías suele implicar múltiples procesos, entre los que se incluyen la transferencia de medio de cultivo, el suministro de aire u oxígeno, la descarga de gases de escape y la limpieza y esterilización CIP/SIP. La monitorización de la presión en tiempo real ayuda a determinar el estado de funcionamiento del sistema, a regular la presión de suministro de gas y a garantizar un funcionamiento seguro dentro del rango de presión previsto.
Los principales retos de esta aplicación incluyen:

1. Altos requisitos de higiene para prevenir riesgos de contaminación
Los procesos de cultivo biológico requieren entornos operativos extremadamente limpios. Las partes en contacto con el medio de los instrumentos de presión que entran en contacto con los medios del proceso o las tuberías deben presentar un excelente rendimiento higiénico, minimizando las zonas muertas y los materiales residuales, al tiempo que soportan procedimientos frecuentes de limpieza y esterilización.

2. Variaciones significativas de temperatura durante la limpieza y la esterilización
Los biorreactores suelen someterse a procesos de CIP (limpieza in situ) y SIP (esterilización in situ). Durante estos procedimientos, los equipos pueden verse sometidos a esterilización con vapor a alta temperatura, ciclos rápidos de calentamiento y enfriamiento, y otras condiciones exigentes, lo que impone mayores exigencias al rendimiento de estanqueidad, la resistencia a la temperatura y la fiabilidad a largo plazo de los transmisores de presión.

3. Respuesta precisa a pequeñas variaciones de presión
Durante el cultivo celular, la presión en el interior del tanque suele mantenerse dentro de un rango relativamente bajo. Sin embargo, pequeñas fluctuaciones de presión pueden afectar a la eficiencia del intercambio gaseoso y a las condiciones de cultivo. Por lo tanto, el instrumento de presión debe ofrecer una alta sensibilidad y un rendimiento de salida estable.

Solución
Para cumplir con los requisitos de monitorización de la presión del biorreactor y del sistema de tuberías, se instala el transmisor de presión higiénico LEEG SMP858 en los puntos críticos de medición de la presión.
El SMP858 incorpora una avanzada tecnología de detección de presión combinada con un diseño estructural higiénico. Puede instalarse en las tuberías de entrada de gas del biorreactor, en las tuberías de circulación y en las tuberías de transferencia del proceso para lograr una monitorización en tiempo real de los cambios de presión.
En cuanto al diseño estructural, el transmisor cuenta con una estructura de piezas en contacto con el fluido totalmente selladas y soldadas, lo que reduce eficazmente el riesgo de residuos del medio. La conexión de proceso higiénica es compatible con los métodos de instalación comunes de tipo abrazadera utilizados en la industria biofarmacéutica, lo que permite una instalación, desmontaje y mantenimiento cómodos, al tiempo que cumple los requisitos de los sistemas de tuberías de proceso limpios.
Por otra parte, el SMP858 ofrece un excelente rendimiento en la compensación de temperatura, lo que garantiza una salida de medición estable durante las fluctuaciones de temperatura en los procesos de cultivo y los ciclos de esterilización, proporcionando datos fiables para los sistemas automatizados de control de procesos.

Configuración de aplicación del producto
Equipos de aplicación:
Sistema de biorreactor / tanque de fermentación

Puntos de monitorización:
• Monitorización de la presión en las tuberías de proceso del biorreactor
• Monitorización de la presión en las tuberías de suministro de gas
• Monitorización de la presión en las tuberías de transferencia de circulación
• Monitorización de la presión en las tuberías de escape y de tratamiento de gases residuales

Producto aplicado:
Transmisor de presión higiénico SMP858
Características principales:

• Diseño estructural higiénico adecuado para entornos de proceso limpios
• Medición de presión de alta estabilidad para requisitos de funcionamiento continuo
• Múltiples opciones de conexión de proceso higiénicas disponibles
• Estructura soldada totalmente sellada para reducir los riesgos de residuos del medio
• Admite señales de comunicación de 4-20 mA y HART
• Adecuado para aplicaciones de medición de presión en las industrias biofarmacéutica, alimentaria y de bebidas, y de fermentación

Resultados de la aplicación
Mediante la instalación del transmisor de presión higiénico SMP858, el sistema de biorreactores puede llevar a cabo una monitorización continua de los parámetros críticos de presión y transmitir datos en tiempo real al sistema de control para el ajuste automatizado del proceso.
Durante el cultivo, los operadores pueden ajustar el suministro de gas, las condiciones de agitación y los parámetros de control de escape en función de las variaciones de presión, lo que mejora la controlabilidad del proceso. Al mismo tiempo, una medición de presión estable y fiable ayuda a reducir las fluctuaciones anómalas y a mejorar la consistencia de la producción entre lotes.
Esta solución ofrece un enfoque higiénico de monitorización de la presión para sistemas de biorreactores y puede aplicarse ampliamente en la fabricación de productos biofarmacéuticos, la producción de vacunas, el cultivo celular, la ingeniería de fermentación y otros equipos de proceso, proporcionando un soporte de datos fiable para la producción inteligente y el control avanzado de procesos.