在生物制藥行業(yè)中，發(fā)酵罐作為核心設(shè)備，其穩(wěn)定運(yùn)行和精準(zhǔn)控制直接關(guān)系到藥品的質(zhì)量與生產(chǎn)效率。而工業(yè)蠕動(dòng)泵作為發(fā)酵罐的關(guān)鍵配套設(shè)備，正發(fā)揮著越來越重要的作用。
一、工業(yè)蠕動(dòng)泵工作原理
工業(yè)蠕動(dòng)泵主要由泵頭、驅(qū)動(dòng)器和軟管構(gòu)成。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)泵頭的滾輪旋轉(zhuǎn)，滾輪周期性地?cái)D壓和釋放軟管。當(dāng)滾輪擠壓軟管時(shí)，管內(nèi)液體被向前推進(jìn)；滾輪離開后，軟管依靠自身彈性恢復(fù)原狀，形成負(fù)壓，從而吸入新的液體。這種工作方式如同消化道的蠕動(dòng)，故而得名蠕動(dòng)泵。
二、工業(yè)蠕動(dòng)泵在生物制藥發(fā)酵罐中的優(yōu)勢(shì)
- 高精度流量控制：生物制藥發(fā)酵過程對(duì)物料添加量的精度要求極高。工業(yè)蠕動(dòng)泵通過控制滾輪轉(zhuǎn)速和擠壓頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)非常精準(zhǔn)的流量輸送，誤差可控制在極小范圍內(nèi)，滿足生物制藥對(duì)物料添加的嚴(yán)格要求。
- 無脈動(dòng)輸送：發(fā)酵過程中，穩(wěn)定的物料輸送至關(guān)重要。蠕動(dòng)泵的無脈動(dòng)輸送特性，避免了因流量波動(dòng)對(duì)發(fā)酵環(huán)境造成的影響，確保發(fā)酵過程的穩(wěn)定性，有利于提高藥品質(zhì)量的一致性。
- 良好的兼容性：生物制藥涉及多種化學(xué)和生物試劑，工業(yè)蠕動(dòng)泵的軟管材質(zhì)豐富，可根據(jù)不同物料特性選擇合適的軟管，如硅膠、氟橡膠等，有效避免了物料與泵體的化學(xué)反應(yīng)，保證物料的純凈性和活性。
- 自吸能力強(qiáng)：在發(fā)酵罐配套應(yīng)用中，常常需要從低位容器吸取物料。工業(yè)蠕動(dòng)泵強(qiáng)大的自吸能力，能夠輕松實(shí)現(xiàn)這一操作，額外的輔助設(shè)備，簡(jiǎn)化了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率。
- 衛(wèi)生易清潔：生物制藥行業(yè)對(duì)衛(wèi)生要求極為嚴(yán)格。蠕動(dòng)泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有軟管與物料接觸，且軟管易于拆卸和更換，可進(jìn)行高溫消毒或化學(xué)清洗，能有效防止物料殘留和微生物污染，符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP）的要求。
三、實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景
- 培養(yǎng)基添加：在發(fā)酵前期，需要向發(fā)酵罐中精準(zhǔn)添加各種培養(yǎng)基成分。工業(yè)蠕動(dòng)泵能夠按照設(shè)定的配方和流量，將不同的培養(yǎng)基原料準(zhǔn)確無誤地輸送到發(fā)酵罐中，為微生物的生長(zhǎng)提供適宜的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境。
- 酸堿調(diào)節(jié)：發(fā)酵過程中，發(fā)酵液的 pH 值會(huì)發(fā)生變化，需要及時(shí)添加酸堿試劑進(jìn)行調(diào)節(jié)。蠕動(dòng)泵憑借其高精度的流量控制和無脈動(dòng)輸送特性，能夠控制酸堿試劑的添加量，確保發(fā)酵液 pH 值穩(wěn)定在適宜范圍內(nèi)，促進(jìn)微生物的正常代謝和產(chǎn)物合成。
- 消泡劑添加：發(fā)酵過程中容易產(chǎn)生大量泡沫，影響發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)蠕動(dòng)泵可根據(jù)泡沫產(chǎn)生情況，添加消泡劑，有效消除泡沫，保證發(fā)酵過程的順利進(jìn)行。
- 補(bǔ)料操作：隨著發(fā)酵的進(jìn)行，微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗逐漸增加，需要進(jìn)行補(bǔ)料操作。蠕動(dòng)泵能夠根據(jù)發(fā)酵工藝的要求，在不同階段精準(zhǔn)地向發(fā)酵罐中補(bǔ)充碳源、氮源、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，維持微生物的生長(zhǎng)和代謝需求，提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量。
四、應(yīng)用案例
某知名生物制藥企業(yè)在生產(chǎn)一款重組蛋白藥物時(shí)，采用了工業(yè)蠕動(dòng)泵作為發(fā)酵罐的配套設(shè)備。在發(fā)酵過程中，通過蠕動(dòng)泵控制培養(yǎng)基、酸堿試劑、消泡劑和補(bǔ)料的添加量和添加時(shí)間。經(jīng)過一段時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)使用工業(yè)蠕動(dòng)泵后，發(fā)酵過程的穩(wěn)定性明顯提高，產(chǎn)品質(zhì)量的一致性得到了有效保障，目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量也有了顯著提升。同時(shí)，由于蠕動(dòng)泵的衛(wèi)生易清潔特性，減少了設(shè)備清洗和維護(hù)的工作量，降低了生產(chǎn)成本。
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