Dissolved Carbon Dioxide (DCO₂) Sensors
Haben Sie Ihren Bioprozess komplett unter Kontrolle?
Gelöstes Kohlenstoffdioxid (DCO₂) ist ein kritischer Prozessparameter (CPP) in biopharmazeutischen Produktionsprozessen gemäß PAT-Richtlinie. Durch die Beeinflussung anderer Parameter wie dem extrazellulären und intrazellulären pH-Wert wirkt es sich auf verschiedene Stoffwechselvorgänge aus, die einen großen Anteil am Zellwachstum oder an der Produktbildung und -qualität haben.
LESEN SIE UNSER WHITE PAPER: CO2 - ein kritischer Prozessparameter?
Hier ist CO₂NTROL
Unser neuer wartungsfreier Solid-State-Sensor zur Messung des gelösten Kohlenstoffdioxids
Alle Details und Spezifikationen
Automatisierte DCO₂-Kontrolle ermöglicht:
Increased Titer
Reproducibility
Consistency
Wie die Bioreaktorgröße den CO2-Gehalt beeinflusst
Große und kleine Bioreaktoren haben Massentransferkoeffizienten (KLa), die die Auflösungs- und Strippcharakteristiken von Reaktor zu Reaktor verändern. Infolgedessen führt die gleiche Regelungsstrategie zu einer unterschiedlichen CO₂-Akkumulation in Reaktoren im F&E-, PD- und Produktionsmaßstab. Nur eine Echtzeit-Steuerung von DCO₂ auf ein optimiertes Profil führt zu einem vergleichbaren Massentransfer unabhängig vom Maßstab.
| Optimierung des Ertrags Das kleine Verhältnis von Oberfläche zu Volumen eines typischen F&E-Reaktors bedeutet, dass die CO₂-Akkumulation minimal ist. Die Echtzeitregelung von CO₂ ist entscheidend für die Festlegung des optimalen Sollwerts und die Optimierung der Produktausbeute. | Scale-Up Die Nachahmung der für F&E optimierten Sparging- und Stripping-Strategien führt zu unterschiedlichen Bedingungen, wenn das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen abnimmt. Die aktive Steuerung eines optimalen DCO₂-Profils gewährleistet Konsistenz über Skalen hinweg. | Scale-Down Bei bestehenden Prozessen, die ohne DCO₂-Steuerung entwickelt wurden, kann die Effizienz von Scale-Down-Studien verbessert werden, indem DCO₂ aktiv gesteuert wird, um das Profil im Produktionsreaktor zu imitieren. |
Der Einfluss von CO₂ auf die Performance
– Übermäßige Akkumulation Während eines Prozesses ist eine übermäßige CO₂-Akkumulation möglich, da die Zellkonzentration steigt und mehr metabolisches CO₂ produziert wird. Diese Akkumulation senkt den intrazellulären pH-Wert, was zu einer verlangsamten enzymatischen Aktivität oder einer verzögerten Laktatverschiebung führt. Das Ergebnis ist eine geringere Produktionsmenge und -qualität. | – Übermäßiges Entfernen Eine starke Belüftung und Durchmischung kann eine problematische Anreicherung von CO₂ verhindern. Zu wenig CO₂ kann jedoch das Zellwachstum, den Stoffwechsel und die Produktivität verlangsamen, da den Zellen das für die Bildung von Stoffwechselzwischenprodukten benötigte CO₂ fehlt. Ein übermäßiger Entzug kann auch die Pufferkapazität in Bikarbonatsystemen verringern. | – Unkontrollierter Prozess Medienzugabe und Prozessanpassungen können zu großen Schwankungen des gelösten CO₂ führen, die bei unregelmäßiger Offline-Überwachung unbemerkt bleiben können. Eine kontinuierliche Inline-Kontrolle auf einem optimalen Niveau führt zu einer höheren Dichte lebensfähiger Zellen, einer längeren Produktionsphase und einem höheren Titer. |
Spezielle Applikationen
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App Note - Real-time Monitoring of DCO2 in Addition to DO
In this application note, the utilization of a DCO2-probe in addition to a DO-probe at Ostwestfalen-Lippe University of Applied Sciences and Arts, is briefly described using cell cultivation with varying stirring speeds to demonstrate the value added of inline dissolved gas measurement.
Downloads & FAQ
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Catalog - Process Analytics
Download the Process Analytics sensor catalog to learn about the complete offering of Hamilton process sensors and accessories. -
Brochure - BioPharma
Innovative solutions for process analytics in biotechnological and pharmaceutical industries. -
Brochure - Arc Intelligent Sensors
Arc Intelligent sensors offer a new way to connect to your process control system.
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What should CO₂NTROL be reading in air?
The measurement range of the CO2NTROL sensor is 0.5 to 100% CO2 volume which is suitable for cell culture applications. The normal level of CO2 in air is approximately 0.04% which is technically below the measurement range of the sensor. Since the CO2 value is outside of the sensor measurement range, the error will be significant and the reading may appear to be noisy. Please note that this is acceptable and one of the reasons that air is used as a calibration point. -
Is the CO₂NTROL CO₂ sensor sanitary?
The tip of the CO2NTROL sensor has round "dots" that give the appearance of perforated metal. This surface is actually smooth. It is covered with a layer of translucent silicone that ensures a sanitary design. In fact, the design meets EHEDG sanitary requirements and has been certified. -
What is the output signal of the CO₂NTROL Sensor?
The CO2NTROL Sensor provides a Modbus RTU RS485 digital signal as standard. With the additional of the Wi 2G BlueTooth Wireless Adapter (Ref 243470) the sensor can provide two 4 to 20mA analog outputs in addition to the Modbus signal. Hamilton also offers signal converters for OPC, Profibus, and Profinet to ensure compatibility with various SCADA software and controllers.
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CO₂NTROL RS485 Sensor Calibration
Since CO2 measurement may be a new parameter for some users this article provides some basic question and answer topics related to calibration of this sensor. -
Cleaning Procedure for CO₂NTROL Sensors
This brief article highlights the manual cleaning process for the solid state sensing element used in the CO2NTROL RS485 CO2 Sensor. -
Glossary of Sensor & Biopharma Acronyms & Abbreviations
Acronyms and abbreviations are commonly used with process analytics measurement found in the biopharma industry. This glossary is an attempt to de-code some of the more frequently used acronyms.
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Die Mitarbeiter des Vertriebs, des Kundendienstes und des technischen Supports von Hamilton stehen jederzeit für Fragen und zusätzliche Informationen zu allen Produkten und Dienstleistungen zur Verfügung
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