• Estudo de caso

A PROFINET permite uma integração perfeita das bombas Watson-Marlow aos biorreatores Kuhner single-use, para oferecer um bioprocessamento confiável.

As bombas Watson-Marlow, de fácil utilização, garantem o suprimento de nutrientes e a remoção do meio de cultura para manter um ambiente ideal para o crescimento da cultura celular.

WM cased-pump upstream bioreactor KuhnerUma interface PROFINET® tem possibilitado a integração perfeita das bombas 630PnN/R e 730PnN/R da Watson-Marlow no ambiente Siemens do biorreator de agitação orbital SB2500-Z da Adolf Kühner AG.

A Kuhner, empresa com sede na Suíça e líder em inovações em biorreatores, utiliza três bombas Watson-Marlow em seu biorreator de agitação orbital de 2500 L para obter um controle preciso de vazões, além de confiabilidade, eficiência e compatibilidade com os sistemas avançados de automação do biorreator.

A integração uniforme com os sistemas avançados de automação permite o monitoramento em tempo real e a otimização orientada por dados, assegurando resultados consistentes e de alta qualidade, e facilitando a produção em escala.
 
Cada uma das bombas estrategicamente posicionadas garantem o suprimento de nutrientes e a remoção do meio de cultura para manter um ambiente ideal para o crescimento da cultura celular. O controle preciso das taxas de overflow favorece condições consistentes e reproduzíveis de bioprocessamento, fundamentais para a obtenção de alta qualidade e da escalabilidade da produção.

Conectividade

A conectividade PROFINET com a tecnologia de fácil utilização das bombas peristálticas da Watson-Marlow proporcionou vantagens significativas para o biorreator de agitação orbital de 2500 L da Kuhner, oferecendo mais funcionalidade que o controle digital tradicional.
 
Segundo Julian Müller, engenheiro de automação de produtos e produção serial da Kuhner: “Com a PROFINET, a comunicação com as bombas dispensa hardware adicional, o que reduz custos e fontes de erros e riscos de falhas.
 
A interface PROFINET permite que as bombas sejam integradas sem nenhum problema ao ambiente Siemens. As bombas podem ser integradas como participantes completas da topologia PROFINET, sem a necessidade de componentes adicionais, tais como placas de rede ou gateways. Isso reduz os componentes de hardware e as necessidades de cabeamento, além de adicionar mais transparência à arquitetura de software.”

Duas bombas 630PnN/R da Watson-Marlow estão integradas ao SB2500-Z por sua facilidade de uso na adição de ácidos, bases e matérias-primas ao biorreator (0,010 L/min a 2,400 L/min). A bomba 730PnN/R, com uma faixa de vazões maiores (1,000 L/min a 33,330 L/min), é utilizada para o preenchimento de meios e a inoculação, que requerem maiores volumes. A combinação desses dois modelos de bombas proporciona à Kuhner flexibilidade para gerenciar com precisão e eficiência diferentes aspectos do bioprocesso.

Julian Müller, engenheiro de automação de produtos e produção serial da Kuhner, acrescenta: “De modo geral, a integração das bombas Watson-Marlow ao biorreator SB2500-Z acentua o desempenho do biorreator, é compatível com sistemas de automação e de produção inteligente, e assegura um bioprocessamento escalável e de alta qualidade.”

Watson-Marlow 630Du

“De modo geral, a integração das bombas Watson-Marlow ao biorreator SB2500-Z acentua o desempenho do biorreator, é compatível com sistemas de automação e de produção inteligente, e assegura um bioprocessamento escalável e de alta qualidade.

Julian Müller, engenheiro de automação de produtos e produção serial da Kuhner

Graças à flexibilidade e facilidade de uso, as bombas podem ser facilmente integradas ao design e à funcionalidade do biorreator, motivo pelo qual a Kuhner vem utilizando as bombas em sua família de biorreatores de agitação orbital, da escala laboratorial (SB10-X) e piloto (SB200-X) à escala de produção (SB2500-Z), desde 2011.”

As bombas da Watson-Marlow com PROFINET reduzem os custos operacionais e melhoram o desempenho do processo devido aos seguintes aspectos:

  • Software fácil de usar
  • Protocolos não exclusivos.
  • Integração fácil, o que minimiza custos de engenharia, instalação e comissionamento.
  • Interface comum para todos os tamanhos de bombas

Rolf Bächli, engenheiro de vendas de OEM na WMFTS, afirma: “No início de 2020, foram encomendadas as primeiras bombas PROFIBUS 630 e 730. No entanto, as comunicações entre o PROFIBUS e o CLP da PROFINET da Kuhner exigiam uma interface. Logo no começo de 2022, nós oferecemos as primeiras bombas PROFINET 630 e 730 de teste para a Kuhner. Foi uma solução perfeita para a Kuhner e reduziu os trabalhos de configuração e instalação. A Kuhner foi a primeira cliente a pedir bombas PROFINET 630 e 730 IP66.”

Bioprocessamento confiável

O SB2500-Z está sendo utilizado no cultivo de células humanas, de mamíferos (para anticorpos e vacinas), células-tronco (para carne processada), células de plantas (para anticorpos e suplementos alimentares) e de insetos em uma bolsa de uso único.

A Mabion S.A., uma empresa biofarmacêutica e fabricante contratada sediada na Polônia, instalou dois biorreatores de agitação orbital SB2500-Z da Kuhner para a produção de biossimilares, vacinas e outros medicamentos, seguindo Boas Práticas de Fabricação (BPF). Os biorreatores da Kuhner também foram utilizados para produzir as primeiras vacinas contra a COVID-19 à base de proteína, desenvolvidas pela empresa de biotecnologia norte-americana Novavax, Inc.

Segundo Nicolas Schlosser, Gerente de produtos para biorreatores de agitação orbital da Kuhner: “Os clientes apreciam a grande capacidade de 2500 L, o que permite a escalabilidade da produção de produtos biofarmacêuticos ou outros produtos biológicos. Essa escalabilidade é particularmente vantajosa para quem está em transição da fase de pesquisa e desenvolvimento para a de produção em larga escala.

O controle preciso oferecido pelas bombas Watson-Marlow garante condições consistentes e confiáveis de bioprocessamento. Os clientes relatam alta reprodutibilidade de resultados, o que é essencial para a manutenção da qualidade dos produtos e o atendimento de normas regulatórias.

A compatibilidade do SB2500-Z com sistemas de automação avançada permite o monitoramento e o controle dos bioprocessos em tempo real. Os clientes apreciam a capacidade de fazer ajustes imediatos com base em dados em tempo real, o que leva a uma maior eficiência e à redução no risco de erros humanos. Os usuários destacam o design de fácil uso do biorreator, o que simplifica a operação e manutenção. A interface intuitiva e os procedimentos simples de manutenção minimizam tempos de indisponibilidade do equipamento e possibilitam uma operação sem transtornos.

“O design do biorreator de agitação orbital de 2500 L, com seu movimento orbital e aeração superficial, minimiza a tensão de cisalhamento e previne a formação de bolhas. Como resultado, não há necessidade de se utilizar inibidores de espuma, o que simplifica ainda mais o bioprocessamento e melhora a qualidade do produto.”

As bombas 530, 630 e 730 da Watson Marlow com conectividade Ethernet I/P e PROFINET são totalmente compatíveis com sistemas de controle distribuídos avançados e as principais marcas de CLPs, incluindo Rockwell Automation, Emerson (Delta-V), Siemens e Beckhoff. As bombas também aceitam uma ampla gama de tecnologias de sensores, tais como Krohne.

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