隨著切向流過濾（TFF）及交替式切向過濾（ATF）的廣泛應(yīng)用,，灌流工藝效率大幅提升,，越來越多的生物制藥企業(yè)開始研發(fā)和應(yīng)用灌流工藝,。那么，什么是灌流工藝呢,？灌流工藝是指在生物發(fā)酵過程中，不斷向發(fā)酵罐灌流培養(yǎng)液（包括培養(yǎng)基、添加物,、堿等），同時以相同流量流出廢棄的培養(yǎng)液（包括耗竭的培養(yǎng)基,、細胞廢棄,、采樣體積等），從而提供一個比較恒定的培養(yǎng)環(huán)境,，獲得較高的單位體積產(chǎn)率,。

穩(wěn)定的灌流工藝需要適當(dāng)控制培養(yǎng)基的補進和流出速度，保持所需的灌流速率,。通過活細胞濃度的實時監(jiān)測,、穩(wěn)定理想的細胞特異性灌流速率（cell specific perfusion rate, CSPR）以及灌流速率等參數(shù)來調(diào)節(jié)細胞排出量，反應(yīng)器內(nèi)可維持恒定的工作體積和細胞密度,。通常線下控制水平對生產(chǎn)工藝性能和產(chǎn)品質(zhì)量存在一定的影響,。研究表明在 ＣＨＯ細胞生產(chǎn)重組人干擾素β（β-IFN）時，低溫灌流培養(yǎng)與批次培養(yǎng)相比,，產(chǎn)率可提高3.5倍,，單位體積產(chǎn)率提升７倍，并且可降低３９％的聚集體和提高一定的生物活性,。在生物反應(yīng)器中進行短時間灌流,，緊接著使用高濃縮補料進行常規(guī)補料分批培養(yǎng)，與傳統(tǒng)補料分批工藝相比,，整體產(chǎn)率增加近一倍,。灌流反應(yīng)器和四柱式周期性逆流色譜的整合系統(tǒng)用于連續(xù)捕獲目的蛋白，比當(dāng)前灌流或補料分批培養(yǎng)的單位體積產(chǎn)率高得多,。

由此可見,，流體控制在灌流工藝中非常重要，通常采用二種控制方法：

一種是根據(jù)灌流速率,，以給定的速率泵出廢棄的培養(yǎng)液,，同時通過反饋控制自動補加新鮮培養(yǎng)液以維持培養(yǎng)體積恒定。另外一種是新鮮培養(yǎng)液按照給定的速率補加,，而廢棄的營養(yǎng)液根據(jù)培養(yǎng)液水平,，自動泵出。如果排出泵或者補加泵出現(xiàn)故障時,，前者可能導(dǎo)致生物反應(yīng)器排空,，后者可能導(dǎo)致反應(yīng)器溢出。

那么,，如何避免上述情況發(fā)生呢,？應(yīng)用迅音科技超聲波流量傳感器/流量計可以有效監(jiān)測液體管路的流量,，從而有效判斷灌流工藝中排出泵和補加泵的性能，同時監(jiān)控管路老化,，實現(xiàn)更高程度的過程自動化,、智能化管控。

除此之外,，迅音科技超聲波流量傳感器/流量計在生物灌流工藝中還有以下幾個優(yōu)勢：

1,、更衛(wèi)生更安全：超聲波流量傳感器/流量計采用外夾式非接觸設(shè)計，可以在不干擾流體流動的情況下進行精準測量,，避免交叉污染的風(fēng)險,，保證營養(yǎng)液等液體的衛(wèi)生潔凈。

2,、更精準更可靠：超聲波流量傳感器/流量計測量精確度可達±2%甚至更優(yōu),，確保測量更精準、更可靠,。

3,、更緊湊更高效：超聲波流量傳感器/流量計采用集約化設(shè)計，內(nèi)置集成電路和計算處理系統(tǒng),，可提供國際標準通訊協(xié)議和多種輸出信號,，方便與灌流工藝各種控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集設(shè)備進行集成和連接。通過與計算機或PLC等系統(tǒng)的連接,，可以實時顯示和記錄流量數(shù)據(jù),，生成各種可視化圖表和報告，助力灌流工藝產(chǎn)率提升,。

4,、更多功能更廣應(yīng)用：超聲波流量傳感器/流量計支持雙向測量，測量范圍更寬,，適用于各種流體特性和灌流條件,，無論是低粘度還是高粘度流體，都能夠進行準確的測量,。同時,，兼具氣泡檢測功能。

綜上所述,，隨著灌流工藝的日趨成熟與完善,，越來越多的生物制藥企業(yè)選擇灌流工藝，而迅音科技的超聲波流量傳感器/流量計憑借小管徑,、低流速,、非接觸、易拆裝等優(yōu)勢，助力提升灌流工藝單位體積產(chǎn)率,，有效控制生產(chǎn)成本，在灌流工藝中受到越來越多生物制藥企業(yè)的青睞,。

資料參考:

1,、animal cell culture chapter-13: perfusion process

2、蘇爽,，金永杰,，黃瑞晶，李 劍,，徐寒梅. 哺乳動物細胞灌流培養(yǎng)工藝研究進展. 中國生物工程雜志. 2019, 39（3）：105-110

3,、靳露，周航,，曹云,，王振守，曹榮月. 高通量灌流培養(yǎng)模型在生物工藝開發(fā)中的應(yīng)用研究. 中國生物工程雜志,，2020, 40（8）：63-73