蒲公英 - 制药技术的传播者 GMP理论的实践者

搜索
查看: 535|回复: 1
收起左侧

[原创分享] 以立体主义思维复制生物工艺设备

[复制链接]
药徒
发表于 2023-1-7 18:36:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

欢迎您注册蒲公英

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
本帖最后由 BLA小助手 于 2023-1-7 18:36 编辑

以立体主义思维复制生物工艺设备

作者:白小群-柏群生物(BLA联合发起单位)
编辑:Jamie



摘要
再从本雅明《机械复制时代的艺术作品》的角度思考现代生物工艺装备设计及制造

上次(机械工业复制时代下的生物工艺装备<—点击查看)主要是从科技历史发展的角度,对当代的机械工业复制品在生物反应器设计和制造过程中的一点想法。今天想从艺术的角度来聊聊生物工艺设备的特殊性。

借用标题引用的“立体主义”概念,比较早的出现于 1 个世纪前的艺术发展史里。这里不得不提到两位对世界影响深远的画家,巴勃罗·毕加索和乔治·布拉克尤其是多产的毕加索以众多天马行空式的作品给我们留下了叹为观止的印象。

当年,他们出人意料地从非洲雕刻的造型和尖锐的对比中吸取灵感,由此基础上尝试了一种全新的创作手法:摒弃了对画面协调性上的过分关注,以一种冲突和扭曲的画面来形成一种图像语言表达形式。他们的发迹也恰恰处于欧洲工业技术迅猛变革的时代洪流之中。

照相机诞生于在十九世纪中期的1839年。这个“独眼龙” 怪物对艺术发展产生了划时代的意义。一大群艺术家紧跟着时代的脚步,放弃了传统的造型艺术,转向了以摄影,电影和电视作为媒介的创作生涯。
也恰恰在这个时代,涌现了许多被后世封为“印象派”和“后印象派”的大师:马奈、莫奈、塞尚,梵高。他们给人类的艺术历史留下了很多不同凡响,至今都令人趋之若鹜的传世之作。

1.png

乔治·布拉克《小提琴与调色板》
图片来源:网络


试想,十个人在同一个山丘上,用同一架相机,拍摄同一个角度,那么最终的成像肯定会非常接近。但是,如果还是让这十个人,拿起画笔,还是同一个角度观察后作画,那一定会是明显不同。这不是说他们的画画水平的参差不齐,而是人类生命本性的差异性使然。

当我们用肉眼观察世界的时候,我们眼睛看到的,经过大脑的解构,再通过画笔所表达的内容肯定是加入了个人的观点,情感和隐喻,从而画作所表达的重点——也可以说是焦点,是大为不同的。甚至于,为了构图,你可能需要在画面中加入一棵原本不存在的树干,通过树干和树枝的分叉来表达景色的远近, 亦或用树叶的形状,来表达这个景色所处的季节。

简单来说,照相机的机械镜头记录的是一瞬间的现实世界,当然也就是光和影的合成图像。而画者记录的是对象日复一日,年复一年的光阴故事。一副画作,包含画家严密的观察,大脑记忆,绘画技巧,个人经验,以及情绪和思想的表达。

的确,科技时代的发展给新的艺术创作带来了新风尚。当时那些聚集在伦敦泰晤士河畔以及巴黎香榭丽舍咖啡馆的先锋艺术家们对现代艺术发展方向进行了激烈的讨论。一些勇于大胆创新的艺术家们从非洲乃至亚洲原始文明产物中汲取了养分,打破崇尚写实的技巧的枷锁,给画作赋予了更深层次的含义

为什么想到的是“立体主义”?那是因为他们突破了二维平面的框架,加入更多时间和三维空间的元素的尝试,期待着观赏者领悟到这个画作的含义。顺便提一句,他们也有可能是受到同时代伟大科学家阿尔伯特·爱因斯坦耀眼夺目的时空相对论的启发,由此孕育而生的艺术成品。


“优秀的艺术家模仿皮毛,伟大的艺术家窃取灵感”——巴勃罗·毕加索

2.png
图片来源:网络

让我们拉回视线,把焦点落到我们所从事的生物反应器的设计细节中。也许是受到一干供应商的循循善诱,常有使用部门的用户询问产品的时候会提到PAT,DOE等应用问题。当然,不难回答:可以有,前提是得配上第三方的硬件和软件。对于我们生物反应器集成商来说,这些外乎就是整合额外不同的信号类型和通道的工作而已

抛开这些时髦的表象世界的检测技术,我们就拿发酵基本的通气条件举例。

常规的通气方式分为:

表面通气(overlay)
深层通气(deep aeration)

表通的设计没什么大的区别

深层通气的方式有:
大泡(drill hole)
微泡(micro-sparger)
无泡(bubble free)

无泡通气的装置,比较复杂,适用于一些特殊的细胞株培养,极少碰到。间于大泡和微泡之间,有的供应商,还会提出中泡的概念。简单而言,就是通气管(盘)的开孔孔径阈值范围在0.05-0.2mm以内的设计差异

3.png
图片来源:柏群生物

这是供应商的“预制菜”。那客户的实际需求到底是什么呢?我们的对于通气量VVM的追求的目标到底是什么呢?“线性放大”不是唯一的准则,绿色节能减排也许才是扩大生产过程中不得不考虑的重要因素。

在满足细胞最佳表达的工艺的前提下,高效的通气效率是需要实验探索的一个课题。开孔的孔径是一个参数,加上开孔的数量以及深层通气管的直径,才是我们要综合考量的结果。


柏群生物:BTS设计原则
柏群生物BTS设计原则里有个经验参考值:0.8,即大泡开孔的数量乘以开孔面积的总面积不超过通气管面积的80%
在保证恒定输气压力条件下,通气分布管的开孔数量和孔径值一定与进气总管的直径进气量息息相关。这样才能保证KLa在合理的通气量范围内的具有实际意义。
同一种类的细胞株,在不同的反应器设计下,所消耗的进气量可能会有数倍的差异。大消耗量的通气,不仅极大的浪费能耗,而且还会对反应器的尾气处理以及过滤器的冷却处理增加额外的负担。当然,反应器内部的搅拌桨叶的设计是另外一个维度的影响因素,也需要在具体的工艺条件中进行近一步的探索。

显而易见,一次简单的数学计算,加上一段通气管路的设计,就会给今后的生产管理和风险评估带来重大的影响。而这种综合性的“立体主义”思维就在生物体培养工艺过程控制中隐藏着。

现代艺术的“立体主义”没有谢幕,其精髓早已根植于各个行业里众多工匠们的从业态度科技繁荣发展的当代,国内同行们专注也一定不仅仅满足于机械的高速复制。希望身边的行业朋友可以从人类艺术和历史文明中获取更多的灵感,创造出与时代共同进步的新产品。

【关于柏群物】

柏群生物成立于2014年,公司现位于上海金山工业区,专注从事生物制药领域高端制药设备的设计、制造和系统集成等相关领域,并且在这些领域掌握了全面技术,具备非常丰富的项目经验。

公司的业务范围包括:工程设计,生物反应器和储配液罐等设备制造,原液上游工艺的自动化控制系统,CIP&SIP等工艺工程配套系统,研发及中试型生物反应器,国际级GMP验证服务。公司核心成员均具有在国际顶尖制药装备和工程公司工作背景,累积了非常丰富的经验和创新能力。

柏群生物一直致力追求与其他国际同类优秀品牌的替代方案,立足于满足中国国情和客户需求,为用户提供各种灵活有效且符合国际GMP认证需求的生物细胞反应系统设备。

更多信息可登录官网:www.biotran.com.cn


【关于生物制药国产化推进联合会 BLA】



生物制药国产化推进联合会,英文全称Biopharma Localization Association,缩写BLA。由生物制药研发、生产企业及服务商(含生物制药上下游各细分领域)等共同发起组成,联合会为推动生物制药国产化而生。BLA目标:使BLA成为中国生物制药企业信赖的组织。BLA,for Biopharma,for China.

入会咨询:杨老师,13788930955(微信注明:BLA)

回复

使用道具 举报

药师
发表于 2023-1-8 09:20:51 | 显示全部楼层
学习了,谢谢提供分享。
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

×发帖声明
1、本站为技术交流论坛,发帖的内容具有互动属性。您在本站发布的内容:
①在无人回复的情况下,可以通过自助删帖功能随时删除(自助删帖功能关闭期间,可以联系管理员微信:8542508 处理。)
②在有人回复和讨论的情况下,主题帖和回复内容已构成一个不可分割的整体,您将不能直接删除该帖。
2、禁止发布任何涉政、涉黄赌毒及其他违反国家相关法律、法规、及本站版规的内容,详情请参阅《蒲公英论坛总版规》。
3、您在本站发表、转载的任何作品仅代表您个人观点,不代表本站观点。不要盗用有版权要求的作品,转贴请注明来源,否则文责自负。
4、请认真阅读上述条款,您发帖即代表接受上述条款。

QQ|手机版|蒲公英|ouryao|蒲公英 ( (京)-非经营性-2014-0058 京ICP证150354号 京ICP备14042168号-1 )

GMT+8, 2024-3-29 10:21

Powered by Discuz! X3.4运维单位:苏州豚鼠科技有限公司

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

声明:蒲公英网站所涉及的原创文章、文字内容、视频图片及首发资料,版权归作者及蒲公英网站所有,转载要在显著位置标明来源“蒲公英”;禁止任何形式的商业用途。违反上述声明的,本站及作者将追究法律责任。
快速回复 返回顶部 返回列表