在生物制藥行業(yè)，生物反應(yīng)器和發(fā)酵罐是生產(chǎn)生物制品（如疫苗、單克隆抗體和治療性蛋白質(zhì)）的核心設(shè)備。氧氣、氮?dú)饣蚨趸嫉葰怏w的精密流量控制對(duì)于維持細(xì)胞生長(zhǎng)、代謝和產(chǎn)品產(chǎn)量的最佳條件至關(guān)重要。質(zhì)量流量控制器（MFC）負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)這些氣體，其精度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性直接影響工藝一致性、產(chǎn)品質(zhì)量和法規(guī)合規(guī)性。福祿克的 molbox 2 系列產(chǎn)品以 molbox 2/molbloc 系統(tǒng)為核心，提供高精度、可溯源的氣體流量校準(zhǔn)解決方案。本文探討了 molbox 產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其在生物制藥流量校準(zhǔn)中的具體應(yīng)用，展示其如何提升效率并確保符合良好生產(chǎn)規(guī)范（GMP）標(biāo)準(zhǔn)。

生物反應(yīng)器和發(fā)酵罐流量校準(zhǔn)的挑戰(zhàn)

生物反應(yīng)器和發(fā)酵罐需要精密的氣體流量來(lái)調(diào)節(jié)溶氧（DO）、pH 值和二氧化碳水平，這些對(duì)微生物或哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)至關(guān)重要。MFC 必須在從微流量（例如小型生物反應(yīng)器的 0.1 sccm）到較高流量（例如大型發(fā)酵罐的 100 slm）范圍內(nèi)提供極小的偏差。常見(jiàn)挑戰(zhàn)包括：

多種氣體類(lèi)型：生物工藝通常涉及多種氣體（如 O?、N?、CO?、空氣），需要在不同氣體特性和流量范圍內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)。

準(zhǔn)確度要求：GMP 和監(jiān)管機(jī)構(gòu)（如 FDA、EMA）要求可溯源校準(zhǔn)的不確定度優(yōu)于 0.5%，以確保產(chǎn)品一致性。

復(fù)雜工藝條件：壓力、溫度和氣體成分的變化會(huì)影響 MFC 性能，需要在真實(shí)工藝條件下進(jìn)行可靠校準(zhǔn)。

時(shí)間與成本壓力：校準(zhǔn)周期長(zhǎng)會(huì)中斷生產(chǎn)，而不可靠的校準(zhǔn)可能導(dǎo)致批次失敗，損失高達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元。

福祿克的 molbox 2/molbloc 系統(tǒng)通過(guò)其高精度、多氣體兼容性和自動(dòng)化校準(zhǔn)能力應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

molbox 2/molboc 流量校準(zhǔn)系統(tǒng)在生物制藥應(yīng)用中的核心特點(diǎn)

molbox 2 流量校準(zhǔn)主機(jī)搭配 molbloc-L（層流元件）和 molbloc-S（聲速?lài)娮煸?，?zhuān)為高精度氣體流量校準(zhǔn)設(shè)計(jì)。以下是其在生物制藥應(yīng)用中的關(guān)鍵特點(diǎn)：

高精度：molbox 2 實(shí)現(xiàn) ±0.125%測(cè)量不確定度。

基于 NIST REFPROP10 數(shù)據(jù)庫(kù)的氣體屬性及N2氣體校準(zhǔn)，無(wú)需進(jìn)行實(shí)際氣體校準(zhǔn)即可提供9種選定氣體的認(rèn)可的可溯源的0.5%讀數(shù)測(cè)量不確定度指標(biāo)。

寬流量范圍：系統(tǒng)覆蓋 1 sccm 至 5000 slm 的流量范圍，適用于從小型到工業(yè)規(guī)模的生物反應(yīng)器和發(fā)酵罐。

多氣體校準(zhǔn)：molbox 支持氧氣、氮?dú)?、二氧化碳和空氣等氣體的校準(zhǔn)，以氮?dú)鉃榛鶞?zhǔn)，實(shí)時(shí)應(yīng)用氣體屬性校正，滿(mǎn)足混合氣體生物工藝需求。

COMPASS 軟件自動(dòng)化：COMPASSfor Flow 軟件實(shí)現(xiàn) MFC 校準(zhǔn)自動(dòng)化，通過(guò)模擬或數(shù)字接口與控制系統(tǒng)集成，并記錄可追溯數(shù)據(jù)，減少人為錯(cuò)誤和校準(zhǔn)時(shí)間。

潔凈室兼容性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊，無(wú)移動(dòng)部件，適用于潔凈室環(huán)境，降低污染風(fēng)險(xiǎn)。

這些特點(diǎn)依托福祿克的石英參考壓力傳感器（Q-RPT）技術(shù)，確保在生物工藝條件下提供可靠、重復(fù)性高的測(cè)量。

在生物反應(yīng)器和發(fā)酵罐校準(zhǔn)中的應(yīng)用

在生物制藥生產(chǎn)中，molbox 2 系統(tǒng)用于校準(zhǔn)生物反應(yīng)器和發(fā)酵罐上的 MFC，精密的氣體輸送以?xún)?yōu)化生物工藝性能。以下是主要應(yīng)用場(chǎng)景：

哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中的溶氧控制

哺乳動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器（如用于抗體生產(chǎn)的 CHO 細(xì)胞）依賴(lài) MFC 以準(zhǔn)確流量（通常 0.1–10 slm）輸送氧氣，以維持溶氧水平。molbox 2以 ±0.125% 的不確定度校準(zhǔn)這些 MFC，確保準(zhǔn)確的氧氣鼓泡。

通過(guò) CO? 輸送調(diào)節(jié) pH

發(fā)酵罐常使用 CO? 控制微生物工藝（如大腸桿菌或酵母發(fā)酵）的 pH 值。molbox2 在寬流量范圍（1 sccm 至 100 slm）內(nèi)校準(zhǔn) CO? MFC，考慮氣體特定屬性。其響應(yīng)速度比上一代molbox系統(tǒng)快三倍，減少校準(zhǔn)停機(jī)時(shí)間。

氮?dú)夤呐萦糜诙栊原h(huán)境

氮?dú)庥糜趧?chuàng)建惰性頂部空間或去除厭氧生物工藝中的氧氣。molbox 2 系統(tǒng)在 1 slm 至 10 slm 范圍內(nèi)校準(zhǔn)氮?dú)?MFC，不確定度為 ±0.125%，適用于中小型發(fā)酵罐。

復(fù)雜生物工藝的多氣體校準(zhǔn)

高級(jí)生物反應(yīng)器使用多種氣體（如空氣、O?、CO?）進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。molbox 2 僅需氮?dú)庑?zhǔn)即可跨多種氣體校準(zhǔn)，確保無(wú)縫切換。它可模擬工藝條件，支持代理氣體校準(zhǔn)。

對(duì)生物制藥行業(yè)的益處

法規(guī)合規(guī)性：molbox 2 系統(tǒng)的可溯源校準(zhǔn)符合 FDA、EMA 和 ISO 17025 標(biāo)準(zhǔn)，支持審計(jì)和驗(yàn)證。

工藝優(yōu)化：高精度校準(zhǔn)減少變異性，提高細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)品質(zhì)量。

成本效率：自動(dòng)化和快速響應(yīng)縮短校準(zhǔn)時(shí)間，減少生產(chǎn)停機(jī)。

可擴(kuò)展性：系統(tǒng)寬廣的流量范圍支持從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模（50 mL）到工業(yè)規(guī)模（20,000 L）的生物反應(yīng)器。

福祿克的 molbox 2 流量校準(zhǔn)產(chǎn)品為生物反應(yīng)器和發(fā)酵罐上的 MFC 校準(zhǔn)提供了可靠的解決方案，滿(mǎn)足生物制藥行業(yè)對(duì)精度、合規(guī)性和效率的需求。憑借低不確定度、多氣體兼容性和自動(dòng)化功能，molbox 確保最佳氣體流量控制，提升生物工藝的可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著生物制藥生產(chǎn)的規(guī)模擴(kuò)大和監(jiān)管要求加嚴(yán)，molbox 2 系統(tǒng)提供了一個(gè)面向未來(lái)的工具，用于簡(jiǎn)化校準(zhǔn)并推動(dòng)創(chuàng)新。