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In dieser Case Study wird untersucht, warum sich ein US-Biotechnologieunternehmen für Lösungen von METTLER TOLEDO entschied, um eine hochleistungsfähige Überwachung von pH-Werten und gelöstem Sauerstoff zu erzielen. In den Labors der Prozessentwicklung dieses führenden Herstellers von Herzmedikamenten produzieren Techniker in Glasgefässen mit 5 Litern Fassungsvermögen unter Verwendung von Ovarialzellen chinesischer Hamster (CHO-Zellen) rekombinante Proteine. In jedes Gefäss sind zwei Sensoren eingebaut – einer für den pH-Wert und einer für gelösten Sauerstoff. Diese dienen zur Überwachung der Bedingungen während des 11-tägigen Chargendurchlaufs von Fed-Batch-Kulturen. Der pH-Wert des Prozesses ist besonders kritisch und muss für diese Zellen während des gesamten Prozessverlaufs bei 7,4 ± 0,2 gehalten werden. Die Labortechniker waren angesichts der Mängel der verwendeten Sensoren enttäuscht. Das Unternehmen entschied sich dafür, Sensoren von verschiedenen Herstellern, darunter auch von METTLER TOLEDO, ein Jahr lang zu testen. METTLER TOLEDO schickte voller Zuversicht den pH-Sensor InPro®3253i, den amperometrischen Sauerstoffsensor InPro 6850i und den Foundation-Fieldbus-fähigen Transmitter M700 für diese Tests ins Rennen.
Der InPro 3253i ist ein vorbedruckter, wartungsarmer pH-Wert- und Temperatursensor in Flüssigelektrolytausführung mit sterilisationsbeständigem Glas und einem speziellen hygienischen Design, das sich für Zellkulturanwendungen eignet.
Der aus Materialien mit FDA-Zulassung bestehende Sauerstoffsensor InPro 6850i kann in Autoklaven eingesetzt werden, ist sterilisierbar und besitzt eine Nachweisgrenze von 6 ppb. Sein Messprinzip mit 3 Elektroden liefert höchste Messgenauigkeit und Stabilität. Mit dem Quick Disconnect System ist der Innenkörper sekundenschnell ausgetauscht.
Der M700 ist ein modularer Transmitter für mehrere Parameter. Bis zu drei Module – zwei für Messungen und eines für die Kommunikation – lassen sich in ein Gerät einbauen.
Ein komplettes Messsystem für pH-Sensor und Sauerstoffsensor. Dieser Transmitter bietet gegenüber anderen Lösungen einen entscheidenden Vorteil: Intelligent Sensor Management (ISM®). ISM vereinfacht die Handhabung und Wartung des Messsystems mit zahlreichen fortschrittlichen Funktionen. Drei davon waren für dieses Biotechnologie-Unternehmen von besonderem Interesse: vorausschauende Diagnostik, Vorkalibrierung der Sensoren und automatische Erfassung der Sensordaten.
Der Kunde entschied sich nach Abschluss der einjährigen Erprobungsphase für die Lösungen von METTLER TOLEDO. Nicht nur, weil die Leistung beider Sensoren während des Durchlaufs der Zellkultur stimmte, sondern auch, weil Handhabung und Wartungsaufwand eindeutig von den Vorteilen des ISM-Systems profitierten. Das Biotech-Unternehmen rüstete alle Messstellen für pH und O2 (>100) auf ISM-Systeme um und führt auch zur CO2-Überwachung Sensoren von METTLER TOLEDO ein.
