Tecnología analítica de procesos (PAT) de Sartorius y software Umetrics

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Si está escalando cultivos celulares o fermentación, necesita un control preciso y en tiempo real de lo que sucede dentro de su biorreactor, y necesita que funcione desde el desarrollo a pequeña escala hasta la fabricación conforme a las BPM. La familia de sensores Sartorius BioPAT®, junto con Biobrain® Supervise (anteriormente BioPAT® MFCS) y la Suite Umetrics® (SIMCA®, SIMCA®-online, MODDE®), le ofrece visibilidad y control en plataformas de un solo uso y multiuso. Esta colección selecciona el hardware y los análisis más relevantes de Sartorius PAT para que pueda comparar opciones rápidamente, seleccionar los componentes adecuados y avanzar con seguridad hacia la implementación.

¿Qué es PAT y por qué es importante (en bioprocesamiento)?

La Tecnología Analítica de Procesos (TAP) consiste en medir atributos críticos de calidad y parámetros del proceso en tiempo real y utilizar esta información para controlarlo. En la práctica, la TAP ayuda a acortar los ciclos de desarrollo, mejorar la consistencia de los lotes y facilitar la transferencia de tecnología basada en QbD. Sartorius lo hace posible con sensores in situ (biomasa, turbidez/OD, gases de escape, flujo, UV, Raman) y software que contextualiza los datos y automatiza las acciones de control en los sistemas Ambr® y Biostat®.

Casos de uso y flujos de trabajo objetivo

A continuación, se presentan escenarios comunes de alto impacto donde Sartorius PAT + analytics destaca. Revísalos y luego consulta el Mapa de Monitoreo o la Guía de Selección para elegir las piezas.

Perfusión intensificada y trenes de siembra : Combine el control de VCD (BioPAT® Viamass) con sensores de flujo y presión de un solo uso para estabilizar la densidad celular y el intercambio de medios. Utilice SIMCA-online para monitorizar la salud multivariable en tiempo real.
Modelado a escala reducida en Ambr® : agregue BioPAT® Spectro Raman a Ambr® 15/250 para modelar tendencias de glucosa/lactato y crear modelos MVDA en SIMCA; luego impleméntelos en SIMCA-online.
Control de fermentación microbiana : realice un seguimiento de OUR/CPR con BioPAT® Xgas y OD/turbidez con BioPAT® Fundalux para optimizar las alimentaciones y el tiempo de inducción.
Cromatografía y concentración en línea : utilice BioPAT® Spectro UV para absorbancia UV en línea de un solo uso y alimente los resultados a Biobrain® Supervise y SIMCA-Q para obtener reglas de agrupamiento más inteligentes.
Supervisión de fabricación GMP : centralice el control de datos y recetas en Biobrain® Supervise (conectividad OPC UA), además de alarmas y detección de desviaciones en SIMCA-online.

Mapa de Monitoreo: Parámetros ↔ Sensor/Software Recomendado

Para agilizar la selección, utilice esta referencia cruzada rápida. Está organizada según lo que desee supervisar primero.

Parámetro / CQ(A/P)	Solución Sartorius recomendada	Salida típica/rango	Donde encaja
Biomasa viable (proxy VCD)	BioPAT® Viamass (MU o SU) + Biobrain® Supervise	Capacitancia in situ (señal de biomasa viable en línea)	Trenes de semillas, perfusión, producción (SU/MU)
Turbidez / DO600 / biomasa total	BioPAT® Fundalux	Absorbancia (840–910 nm); múltiples longitudes de trayectoria óptica	Monitoreo del crecimiento microbiano y de mamíferos
Gases de escape O₂ / CO₂, OUR/CPR	BioPAT® Xgas + Biobrain® Supervisar	O₂: 1–50 % vol; CO₂: 0–10 % vol; OUR/CPR/RQ en software	Optimización de la aireación, conocimiento metabólico
Analitos Raman (p. ej., glucosa/lactato)	BioPAT® Spectro (integración Ambr® y STR) + SIMCA®/SIMCA-online	Espectros en tiempo real/en línea → Predicciones MVDA	DoE, construcción de modelos, implementación
Absorbancia UV en línea (por ejemplo, concentración, agrupamiento)	BioPAT® Spectro UV (tubos + sonda + espectrómetro)	Espectrómetro de 1 o 2 canales; opción MVDA integrada	UF/DF, plataformas de cromatografía, bucles PAT
Caudal (de un solo uso)	Flujo BioPAT®	Pinza ultrasónica; rangos de temperatura calibrados	Alimentación de medios, perfusión, dilución en línea
Presión (de un solo uso)	Presión BioPAT®	Tubos de un solo uso + transmisor (opciones HB/TC)	Protección de filtros, monitorización de columnas
Monitoreo multivariable y alarmas	SIMCA® en línea	Paneles de MVDA en tiempo real, alarmas y alertas por correo electrónico	Monitoreo del tiempo de ejecución de PD, piloto y GMP
SCADA y automatización de recetas	Biobrain® Supervise (anteriormente MFCS)	Control centralizado; conectividad OPC UA	Ejecución de procesos de extremo a extremo bajo un mismo techo

Guía de selección: Cómo elegir (rápido)

Elegir PAT es más fácil si comienzas por la decisión que necesitas tomar.

¿Qué estás intentando controlar o decidir?
- Tasa de alimentación/perfusión: combine BioPAT® Viamass para un control impulsado por VCD con BioPAT® Flow para obtener una retroalimentación de flujo precisa de un solo uso.
- Momento de inducción/cosecha: utilice BioPAT® Xgas (tendencias OUR/CPR) y Fundalux (OD/turbidez).
- Reglas de agrupamiento/objetivos de concentración: agregue BioPAT® Spectro UV en línea y monitoree las tendencias en SIMCA-online.
¿Dónde se desplegará?
- Reducción de escala de Ambr®: elija las opciones de BioPAT® Spectro para Ambr® 15/250; exporte archivos listos para SIMCA para la construcción de modelos.
- Biostat STR® (fabricación de SU): integre sensores Viamass SU, gases de escape Xgas, Spectro UV, Flow; organice con Biobrain® Supervise.
¿Qué análisis necesitas hoy y mañana?
- Diseño y optimización: MODDE® para DOE; SIMCA® para interpretar datos multivariados y construir modelos robustos.
- Ejecutar y lanzar: SIMCA® en línea para tendencias, alarmas y predicciones en tiempo real; enlace a recetas Biobrain® para control de circuito cerrado.

Modelos y especificaciones destacados (SKU seleccionados)

Los SKU a continuación coinciden con los de la tienda online oficial de Sartorius. Úselos en solicitudes de presupuesto o listas de materiales internas.

Producto	Qué mide/hace	Especificaciones o notas clave	Compatibilidad	Código SKU
Electrónica BioPAT® Viamass (SU)	Biomasa viable (capacidad en línea)	Módulo electrónico de un solo uso	Biostat® STR/RM	BPV0001
Electrónica BioPAT® Viamass (MU)	Biomasa viable (capacidad en línea)	Módulo electrónico multiusos	Acero inoxidable, vidrio	BPV0M03
Sonda BioPAT® Viamass MU (5 L)	Sonda para MU Viamass	Conexión de 12 mm (según el modelo)	Univessel®/acero inoxidable	BPV0M5L
Sensores BioPAT® Viamass SU (paquete de 10)	Sensores de capacitancia SU	Paquete de 10 para STR/RM	Bolsas de un solo uso	BMS10
BioPAT® Xgas 25/75 (DN 25 TC 50,5)	Gases de escape O₂/CO₂	O₂ 1–50 %, CO₂ 0–10 %	Biostat® STR/B/D-DCU	BPX0012-EXD
BioPAT® Xgas 25/75 (1/4" Serto)	Gases de escape O₂/CO₂	Opción de conexión compacta	Biostat® STR/B	BPX0014-EXD
BioPAT® Fundalux 12 mm (OPL 10 mm)	Turbidez / DO	Absorbancia 840–910 nm	Univessel® 5–10 L	BPF5L10
BioPAT® Fundalux 25 mm SS (OPL 1 mm)	Turbidez / DO	Para recipientes de acero >5 L	Inoxidable	BPFSS01
Convertidor BioPAT® Fundalux (dos sondas)	Unidad de conversión	Para configuraciones de 2 sondas	Sistemas Fundalux	BPF0C42
Espectro BioPAT® para Ambr® 250 HT	Integración Raman	Opciones de modernización/nuevo sistema	Ambr® 250 HT	001-8B70
Espectro BioPAT® para la fermentación de Ambr® 15	Integración Raman	Opciones de modernización/nuevo sistema	Ambr® 15	001-8B72
Sonda UV BioPAT® Spectro	Absorbancia UV en línea	Cabezal de sonda para tuberías SU	Patines/UF-DF	BPS1200
Espectrómetro UV BioPAT® Spectro (1 canal)	espectrómetro UV	1 canal; Profinet; SIMCA-Q integrado	Patines/UF-DF	BPS1110
BioPAT® Flow-MCP (amplificador de 1 canal)	Transmisor de flujo	Sistema de sujeción ultrasónico	Tuberías de flujo de un solo uso	BPL0301
Tubo BioPAT® Flow de un solo uso de 1/2" HB (paquete de 10)	Elemento de flujo	124 mm de longitud; 10/paquete	Asambleas de la SU	BPL0101
Biobrain® Supervise (MFCS)	SCADA y control de recetas	Enlaces OPC UA, SIMCA	Ambr®, Biostat®, BioPAT®	BIOPATMFCS4
Suscripción Anual SIMCA® (1 usuario)	Construcción de modelos MVDA	Mantenimiento y actualizaciones	Ventanas	UT-SS-1232
Suscripción a SIMCA®-online (por buque)	Monitoreo de MVDA en tiempo real	Paneles de control, alarmas, correo electrónico	Servidor + clientes	UT-O17S-BC-VS
Suscripción anual MODDE® (1 usuario)	Departamento de Energía/QbD	DOE gráfico, optimizadores	Ventanas	UT-MS-0138

Software y análisis (SIMCA / SIMCA-online / MODDE)

Para convertir las señales de los sensores en decisiones, probablemente combinarás herramientas de diseño, modeladores y un motor de tiempo de ejecución:

MODDE® — Diseñe experimentos, explore el espacio factorial y defina rangos operativos robustos con flujos de trabajo DOE intuitivos. Ideal para desarrollar su primera estrategia PAT y decidir qué medir, cuándo y a qué escala.
SIMCA® : cree modelos MVDA a partir de ejecuciones de Ambr®/Biostat®, espectros Raman, trazas UV y lotes históricos; visualice grupos y tendencias, y exporte modelos validados para producción.
SIMCA®-online : implemente esos modelos a la velocidad de la línea para observar la evolución de las trayectorias de los lotes, configurar alarmas y correos electrónicos y predecir puntos finales, todo visible desde clientes ligeros y paneles web.

Las tres opciones están disponibles en Sartorius eShop con los SKU anteriores, y Biobrain® Supervise proporciona conectividad nativa a SIMCA/SIMCA-online para control de circuito cerrado cuando sea necesario.

Preguntas frecuentes

P1: ¿En qué se diferencia BioPAT® Viamass de los recuentos celulares fuera de línea?

Viamass mide la biomasa viable in situ utilizando impedancia (capacitancia) y envía una señal continua a su controlador; reduce el muestreo manual y permite estrategias de control en tiempo real en reactores de un solo uso y de usos múltiples.

P2: ¿Qué rangos de gases de escape puede medir BioPAT® Xgas?

O₂ de 1–50 % vol. y CO₂ de 0–10 % vol., con compensación automática de humedad y presión; OUR/CPR/RQ se calculan en el software de supervisión.

P3: ¿Se puede utilizar Raman (BioPAT® Spectro) en Ambr®?

Sí. Sartorius ofrece opciones Spectro para los módulos de análisis Ambr® 15 y Ambr® 250; la exportación de datos está preparada para SIMCA para la creación y transferencia de modelos.

P4: ¿Necesito licencias separadas para la monitorización del tiempo de ejecución?

Sí, SIMCA® (modelado) y SIMCA®-online (tiempo de ejecución) tienen licencia por separado; SIMCA-online tiene licencia en el servidor y los clientes no necesitan licencia.

Conclusión

¿Listo para configurar un conjunto de sensores y software para su línea? Contacte con Iright para obtener ayuda con la selección del modelo, plazos de entrega y un presupuesto formal utilizando los SKU exactos indicados anteriormente. Nuestro equipo también puede asignar su equipo actual a Biobrain® Supervise y configurar un proyecto de prueba SIMCA®/SIMCA-online para que pueda comprobar los beneficios con sus propios datos.