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Monitoramento e Controle de Cultivos Celulares em larga escala
Monitoramento
Melhorar o conhecimento do processo em si
Conhecer causas e efeitos
Obter modelos representativos do processo
Principais variáveis de Processo
Temperatura
Sistemas de controle da temperatura
Manta térmica
Encamisamento com 1 sensor
Encamisamento com 2 sensores
pH
Eletrodos de pH
Classificações
Meio de cultura tamponado naturalmente
Meio de cultura tamponado com bicarbonato de sódio e gás carbôncio
Adição controlado de Co2 no aspergido ao biorreator
Adição controlada de soluções ácalis.
Oxigênio dissolvido
Oxigêno deve ser constantemente fornecido
Oxigênio é transferido para o biorreator de tanques agitados
Concentração celular
Síntese
de substrato está relacionada com a quantidade de células
Offline
Hemocitometros
Cãmeras de Neubauer
Por medidas indiretas como densidade óptica, turbidez
Online
Inserção de um microscópio diretamente no biorreator
Capacitância
Medida de Fluorescência do meio
Pressão parcial de gás carbônico
Metabólitos em tempo real
Controle
Utilização das informações recolhidas no monitoramento para tomadas de algumas ações de controle
Estratégias de controle
Controlador on-off
Controlador modulado por largura pulso
Controlador em cascata
Controlador PID
Controle adptativo
Controle baseado em redes neurais
Monitoramento e controle estatístico de processos multivariados
Características próprias para cultivo
Concentração celular
Temperatura
pH
Oxigênio dissolvido
Pressão parcial de gás carbônico dissolvido
Metabólitos em tempo real (FIA)
Cultivo lento
Influencia nos projetos de biorreatores
Maior investimento com sensores
Maior preocupação com esterilização
Necessita de suporte para as células
Fragilidade mecânica
Sistemas de trasferência de oxigênio apropriados livres de bolhas
Controle de pH pela manutenção do sistema tamponante