DE102022134263A1 - Messanordnung umfassend eine Messzelle und Verfahren zum Einsatz der Messanordnung in einem biotechnologischen und/oder pharmazeutischen Prozess - Google Patents
Messanordnung umfassend eine Messzelle und Verfahren zum Einsatz der Messanordnung in einem biotechnologischen und/oder pharmazeutischen Prozess Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022134263A1 DE102022134263A1 DE102022134263.8A DE102022134263A DE102022134263A1 DE 102022134263 A1 DE102022134263 A1 DE 102022134263A1 DE 102022134263 A DE102022134263 A DE 102022134263A DE 102022134263 A1 DE102022134263 A1 DE 102022134263A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- cell
- measuring cell
- arrangement according
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 6
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 2
- 101100521334 Mus musculus Prom1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/05—Flow-through cuvettes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N2021/0106—General arrangement of respective parts
- G01N2021/0118—Apparatus with remote processing
- G01N2021/0125—Apparatus with remote processing with stored program or instructions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N2021/0321—One time use cells, e.g. integrally moulded
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N2021/0389—Windows
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/05—Flow-through cuvettes
- G01N2021/052—Tubular type; cavity type; multireflective
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
- G01N2201/127—Calibration; base line adjustment; drift compensation
- G01N2201/12746—Calibration values determination
- G01N2201/12761—Precalibration, e.g. for a given series of reagents
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C17/00—Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
- G11C17/14—Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards in which contents are determined by selectively establishing, breaking or modifying connecting links by permanently altering the state of coupling elements, e.g. PROM
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Eine Messanordnung (1) zur Ermittlung einer physikalischen Prozessgröße, einer Zustandsgröße oder einer Eigenschaft des Messmediums, insbesondere einer Konzentration eines oder mehrerer im Messmedium enthaltenen Komponenten, wobei die Messanordnung (1) zumindest eine Messzelle (2) mit einem Messpfad (13) und einen Messaufnehmer (3) aufweist, wobei die Messzelle (2) einen gamma-sterilisierbaren Datenspeicher (7) mit zumindest einem messzellenspezifischen Datensatz aufweistsowie ein Verfahren zum Einsatz der Messanordnung.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messanordnung umfassend eine Messzelle insbesondere für den Einmalgebrauch und ein Verfahren zum Einsatz der Messanordnung.
- Single-Use Anwendungen gehören seit einigen Jahren zum Standard im Bereich der Biotechnologie, Pharmaindustrie und Medizintechnik. Fermentationsbrühen und Zellkultivierung erfolgen in Behältern zur Einmalverwendung.
- Gleiches gilt auch für die Verarbeitung entsprechender Produkte in den vorgenannten Anwendungen in verschiedenen Vorrichtungen zur Verarbeitung, welche sich beispielsweise über Filtrationsprozesse, Erwärmung und Lagerung erstrecken. Bei Messzellen, welche insbesondere bei optischen Messungen bzw. der Photometrie zum Einsatz kommen, sind typischerweise Kenndaten, z.B. über die fertigungsbedingt veränderliche Länge des Messwegs oder andere Daten bezüglich der Messzelle in einem Datenspeicher hinterlegt.
- Wenn man allerdings die Messzelle als Single-Use-Messzelle gestaltet, so ändern sich diese Daten z.B. durch Austausch der Messzellen. Dabei kann es zu Verwechslungen der messzellen-individuellen Datensätze der Messzellen kommen.
- Die vorliegende Erfindung setzt daher bei der Aufgabe an, ein Konzept für den Einmalgebrauch von Messzellen zu etablieren, welcher die vorbeschriebene Verwechslungsgefahr auszuschließt.
- Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Messanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
- Die erfindungsgemäße Messanordnung dient der Ermittlung einer physikalischen Prozessgröße, einer Zustandsgröße oder einer Eigenschaft des Messmediums. Besonders bevorzugt kann eine Konzentration eines oder mehrerer im Messmedium enthaltenen Komponenten durch die Messanordnung ermittelt werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung den Anwendungsbereich der Single-Use-Anwendungen.
- Die Messanordnung weist zumindest eine Messzelle mit einem Messpfad und einen Messaufnehmer auf. Weiter kann die Messzelle auch einen Messumformer umfassen.
- Erfindungsgemäß weist die Messzelle einen gamma-sterilisierbaren Datenspeicher mit zumindest einem messzellenspezifischen Datensatz auf. Bereits im Lambert-Beerschen Gesetz, welches den Basiszusammenhang der modernen Photometrie beschreibt, geht „d“ als Schichtdicke des durchstrahlten Körpers ein. Dieses „d“ ist im Fall einer Messzelle abhängig von der Messpfadlänge. Diese kann sich durch Längenausdehnung und fertigungsbedingt ändern. Daher ist der Wert für jede Messzelle individuell. Bei „single-use“-Messzellen, ist eine Ermittlung eines messzellenspezifischen Faktors durch ein Vergleichsmedium aufgrund der Vorgabe der sterilen Oberfläche nicht möglich.
- Somit muss die Messpfadlänge exakt bestimmt und sodann als Kenndatenwert hinterlegt werden. Hierfür ist der Datenspeicher vorgesehen, welcher, anders als Elektronik-Bauteile, einer Gammabestrahlung zur Sterilisierung der Messzelle ohne wesentliche Funktionsbeeinträchtigung standhält.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Zur Reduzierung der Strahlenintensität bei der Gamma-Sterilisierung ist der gamma-sterilisierbare Datenspeicher nicht außenseitig, sondern im Material der Messzelle angeordnet, vorzugsweise vergossen. Somit ist der Datenspeicher allseitig mit dem Material der Messzelle umgeben.
- Die Messanordnung kann überdies einen Messumformer aufweisen, welcher mit dem Datenspeicher, vorzugsweise über einen Steckverbinder, vorzugsweise in Form eines Ausleseadapters mit einer Stecker-Schnittstelle, verbindbar ist. Dieses adaptive Konzept ermöglicht die Entkoppelung und separate Sterilisierung der Messzelle ohne die Elektronik der gesamtem Messanordnung, sowie den unkomplizierten Zusammenbau, insbesondere am Einsatzort.
- Insbesondere kann das Messrohr vor oder insbesondere auch nach der Gamma-Sterilisierung in einer sterilen Verpackung bereitgestellt und erst am Einsatzort entpackt und montiert werden.
- Es ist von Vorteil, wenn der vorbeschriebene Steckverbinder sowohl zur Stromversorgung als auch zum Datenempfang des Datenspeichers ausgebildet ist. Der Datenspeicher verfügt somit vorzugsweise über keine eigene Energiequelle, welche bei der Gamma-Sterilisation beschädigt werden kann.
- Weiterhin kann die Messzelle als Durchflusszelle ausgebildet sein. Sie umfasst dabei vorzugsweise einen Messmediumsführungskanal, wobei der Messpfad den Messmediumsführungskanal schräg, vorzugsweise senkrecht, kreuzt.
- Der Messpfad kann vorteilhaft endständig durch zwei Fenster begrenzt sein, welche einen Teil der Wandung der Messzelle bilden, wobei der messzellenspezifische Datensatz zumindest die Länge dieses Messpfades umfasst.
- Der auf dem Datenspeicher abgelegte Datensatz kann überdies Angaben über einen oder mehrere Querschnitte des Mediumsführungskanals umfassen.
- Alternativ oder zusätzlich kann der auf dem Datenspeicher abgelegte Datensatz den optischen oder den Schall-Brechungsindex beider Fenster und/oder deren Dicke umfassen.
- Alternativ oder zusätzlich kann der Datensatz eine Messzellenkonstante aufweisen, welche abhängig ist von geometrischen und/oder materialspezifischen Beschaffenheiten der Messzelle.
- Vorteilhaft kann der Datenspeicher als ein Siliziumchip ausgebildet sein. Dadurch ist der Datenspeicher besonders robust gegenüber Strahlung.
- Der Messumformer und der Messaufnehmer kann überdies leckagefrei an der Messzelle montierbar und/oder demontierbar sein. Dies ermöglicht eine Gamma-Sterilisation der Gesamtanlage, in welcher die Messzelle montiert ist, und eine nachträgliche unkomplizierte Montage der weiteren Elektronik-Bauteile der Messanordnung, ohne Kontakt mit messmediums-führenden Bereiche.
- Der Messaufnehmer kann überdies einen optischen Signalsender und/oder einen optischen Signalempfänger zur Abgabe und/oder zum Empfang eines Signals aus dem Messpfad aufweisen.
- Bevorzugt weist der Datenspeicher keine über die Speicherfunktion hinausgehende Elektronik auf, welche durch Gamma-Sterilisation beschädigt werden könnte.
- Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Einsatz der vorbeschriebenen Messanordnung, insbesondere in einem biotechnologischen und/oder pharmazeutischen Prozess. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- I Bereitstellen einer Messzelle der Messanordnung;
- II. Gammastrahlenbehandlung der Messzelle;
- Im Anschluss kann die Messzelle oder die gesamte Prozessanlage mit steril verpackt an den Einsatzort transportiert werden.
- III. Montage des Messaufnehmers und/oder des Messumformers Schritt III kann insbesondere nach der sterilen Montage der Messzelle in einer Prozessanlage erfolgen.
- IV.Durchleiten eines Prozessmediums durch die Messzelle unter Ermittlung einer physikalischen Prozessgröße, einer Zustandsgröße und/oder einer Eigenschaft des Messmediums, insbesondere einer Konzentration zumindest einer im Messmedium enthaltenen Komponente;
- Schritt IV beschreibt einen üblichen Messbetrieb der Messanordnung, beispielsweise eine Konzentrationsbestimmung, die Bestimmung der optischen Aktivität des Messmediums oder dergleichen.
- V Trennen des Messaufnehmers und des Messumformers von der Messzelle und Entleeren des Messmediums aus der Messzelle;
- Das Entleeren der Messzelle kann ein Entleeren der gesamten Prozessanlage bedeuten. Bei Single-Use-Anwendungen werden zumindest die Teile der Prozessanlage, welche mediumsberührend sind, verworfen bzw. entsorgt. Der Messumformer und der Messaufnehmer der Messanordnung hingegen kann wiederverwendet werden.
- VI Entsorgung (700) der Messzelle.
- Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Hilfe der beiliegenden Figur näher erläutert. Es zeigt:
-
1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Messanordnung, -
1 zeigt eine erfindungsgemäße Messanordnung 1, vorzugsweise eine Messanordnung der Prozessmesstechnik, umfassend eine Messzelle 2, einen Messaufnehmer 3 und einen Messumformer 4. - Die Messzelle 2 weist zwei Fenster 5, 6 zum Ein- und Ausleiten eines Messsignals.
- Der Abstand d der Fenster 5, 6 oder der Abstand 2d zwischen dem Fenster und der Reflexionsanordnung definiert den Messweg bzw. Messpfad innerhalb der Messzelle 2.
- Das oder die Fenster 5, 6 kann vorzugsweise aus einem gegenüber der übrigen Messzelle 2 indifferenten Material aufweisen. Es kann beispielsweise aus einem Kristall- oder Glasmaterial gefertigt sein. Es kommt allerdings auch eine Vielzahl von anderem Material in Betracht.
- An den oder die Fenster 5, 6 ist der Messaufnehmer 3 angeordnet. Der Messaufnehmer 3 ist in
1 in zwei Bauteile aufgeteilt, einem Signalsender 16 und einem Signalempfänger 17. Die Signalsender und -empfänger sind vorzugsweise ausgebildet zum Aussenden und/oder Empfang eines optische und/oder UV-Signals. Optische Signale sind u.a. auch Fluoreszenzsignale und/oder Phosphoreszenzsignale. Die ausgesandten optischen und/oder UV-Signale müssen nicht den empfangenen Signalen entsprechen. Beispielsweise können Moleküle des Messmediums durch ein ausgesandtes optisches Signal zur Fluoreszenz und/oder Phosphoreszenz angeregt werden, welche vom Signalempfänger erfasst werden. - Die Funktionsweise der Fluoreszenz-, Phosphoreszenz-, UV- und/oder Vis-Spektroskopie sind an sich bekannt und seit Jahrzehnten in Gebrauch. Entsprechende Ausgestaltungen des Signalsenders und des Signalsempfängers sind daher ebenfalls bekannt. Auch Module welche sowohl im Sende- und Empfangsbetrieb arbeiten und bei denen das Signal an einer Reflexionsfläche zurückgeleitet wird sind ebenfalls bekannt.
- Der Messaufnehmer 3 kann auf verschiedene Weise an der Messzelle 2 festgelegt werden. Bevorzugt ist der Messaufnehmer 3 allerdings lösbar an der Messzelle 2 festgelegt, so dass der Messaufnehmer wahlweise montierbar und demontierbar ist.
- Beispielsweise kann der Messaufnehmer 3 mittels Rohrschellen an der Messzelle 2 festgelegt werden. Sogenannte Clamp-On Sensoren funktionieren auf diese Art und Weise. Dabei werden Adapterstrukturen durch die Rohrschellen befestigt, an welche die Messaufnehmer z.B. durch Rast- oder Klemm-Mechanismen, festlegbar sind. Alternativ kann die Messzelle 2 auch entsprechende Adapterstrukturen und/oder Rastelemente aufweisen. Diese können stoffschlüssig mit der Messzelle verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt sein. Eine bevorzugte Adapterstruktur kann eine Bajonett-Aufnahme sein, wobei der Signalsender und/oder -empfänger ein Bajonett-Kupplungselement zur Korrespondenz mit der Aufnahme aufweisen.
- Zur Auswertung der ermittelten Messdaten des Messaufnehmers 3 ist der Messumformer 4 Teil der erfindungsgemäßen Messanordnung. Üblicherweise bilden der Messaufnehmer 3 und der Messumformer 4 einen Sensor. Der Messaufnehmer 3 ist mit dem Messumformer 4 über eines oder mehrere Datenleitung 8, insbesondere ein Datenkabel, verbunden.
- Weiterhin weist die Messzelle 2 einen gamma-sterilisierbaren Datenspeicher 7 auf. Der besagte Datenspeicher 7 verfügt vorzugsweise über keinerlei über die Speicherfunktion hinausgehende Auswerteelektronik. Der Datenspeicher 7 ist vorzugsweise ein nicht-flüchtiger Speicher, auf welchem ein messzellenspezifischer Datensatz, vorzugsweise ein messzellen-individueller geometrischer Datensatz aus Kenndaten der Messzelle, besonders bevorzugt umfassend zumindest die Länge des Messweges d zwischen den beiden Fenstern 5 und 6, abgelegt ist.
- Alternativ oder zusätzlich kann der Datensatz auch eine oder mehrere der folgenden Daten umfassen: Seriennummer der Messzelle, Herstelldatum der Messzelle, Ordercode der Messzelle, Typ der angeschlossenen Messzelle, bzw. des angeschlossenen Single-Use Gerätes, verschiedene Normen, wie z.B. Dichtigkeitsnormen, welche von der Messzelle erfüllt werden
- Der Messaufnehmer und auch der Ausleseadapter kommunizieren digital mit dem Messumformer. Das ermöglicht eine automatische Verwendung der ausgelesenen Daten bei der Messwertverarbeitung. Die Einbeziehung eines Benutzers kann dabei vorteilhaft entfallen.
- Der besondere Vorteil der beschriebenen Lösung ist die Einfachheit des Systems. Es muss nur ein Anschließen erfolgen und das Auslesen und Auswerten kann durch digitale Verarbeitung in einer Steuer- und Auswerteeinheit des Messumformers erfolgen Weiterhin optional und vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren einen Kompatibilitätsabgleich umfassen, welcher, vorzugsweise automatisch, durchgeführt wird. Dies ermöglicht beispielsweise die Überprüfung, ob die verwendete Messzelle mit dem verwendeten Sensor kompatibel ist. Aber zugegeben könnte man diese Information auch im QR-Code unterbringen.
- Der Datenspeicher kann vorteilhaft ein Siliziumchip. Der Datenspeicher 7 ist vorteilhaft im Material der Messzelle 2 eingearbeitet, beispielsweise vergossen. Dadurch entsteht keine externe Schädigung des Datenspeichers.
- Bei einem klassischen EEPROM oder Flash-Speicher werden Ladungsträger (Elektronen) in der Zelle gespeichert. Durch den Eintrag von Strahlung kann es passieren, dass diese Ladung verloren geht.
- Daher basiert der erfindungsgemäß genutzte Datenspeicher 7 vorzugsweise auf einer Speicherung mit Hilfe einer galvanischen Verbindung und nicht auf der Speicherung von Ladungsträgern. Bevorzugt als Datenspeicher sind fusible-link bzw. PROM.
- Zur Datenverarbeitung werden die messzellenspezifischen Daten des Datenspeichers 7 zur Auswertung des vom Messaufnehmer 3 empfangenen Messsignals oder der Messsignale durch den Messumformer 4 benötigt.
- Um den Datensatz des Datenspeichers 7 auszulesen und gemeinsam mit den Messdaten des Messaufnehmers zu verarbeiten, weist der Messumformer einen Ausleseadapter 9 mit einer Steckverbinder-Schnittstelle 10 auf.
- Der Ausleseadapter 9 kann vorzugsweise als Rundsteckverbinder ausgebildet sein, da sich hier durch einen metallischen Überwurf oder eine Verschraubung die Möglichkeit der Schirmung der Steckverbindung ergibt.
- Es kann z.B. ein-, zwei- oder mehrpoliger Steckverbinder, beispielsweise ein sogenannter Variopin oder ein M12 Stecker, zur Verbindung zwischen der Messzelle und dem Messaufnehmer genutzt werden.
- Der Datenspeicher 7 kann einen oder mehrere Anschlüsse aufweisen, welche korrespondierend zur Stecker-Schnittstelle 10 des Ausleseadapters 9 sind. Der Ausleseadapter ist über eine Datenleitung 11 mit dem Messumformer 4 verbunden. Die Datenleitung 11 kann zugleich auch als eine Leitung zur elektrischen Versorgung ausgebildet sein.
- Die Messzelle 2 ist insbesondere als Durchflusszelle ausgebildet mit einem Messmediumsführungskanal 12 und einem schräg, vorzugsweise senkrecht, dazu angeordneten Messpfad 13, welcher endständig die Fenster 5, 6 aufweist. Weitere Kenndaten der Messzelle können z.B. der Strömungsquerschnitt der Einführ- und der Ausführöffnung 14, 15 der Messzelle sein.
- Es können die Strömungsquerschnitte und deren Länge über den Messmediumsführungskanal 12 sein. Weiterhin kann auch das Material der Messzelle, der Brechungsindex oder die Dicke der Fenster und/oder deren Material Teil der Kenndaten eines Datensatzes des Datenspeichers sein.
- Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Verwendung der erfindungsgemäßen Messanordnung.
- Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt das Bereitstellen einer Messzelle einer Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- Dabei kann eine Kalibrierung und Speicherung der Eigenschaften in der Messzelle erfolgen.
- In einen zweiten Schritt erfolgt die gamma-Sterilisation der Messzelle.
- In einem dritten Schritt erfolgt eine Montage des Messaufnehmers und des Messumformers an der Messzelle unter Bereitstellen der erfindungsgemäßen Messanordnung.
- In einem vierten Schritt erfolgt die Ermittlung einer physikalischen Prozessgröße, einer Zustandsgröße oder einer Eigenschaft des Messmediums, wie z.B. der Konzentration einer oder mehrerer Komponenten im Messmedium.
- Als Konzentration kann sowohl eine Stoffmenge, eine Volumenkonzentration, eine Massenkonzentration, eine Teilchendichte und/oder eine Äquivalentkonzentration umfassen. Die Ermittlung kann die Bestimmung eines spezifischen Drehwinkels zur Bestimmung der optischen Aktivität einer Lösung, z.B. einer Zuckerlösung, umfassen. Die Ermittlung kann auch lediglich ein Überwachen der Detektion eines Agens im Messmedium umfassen. Schließlich kann die Ermittlung auch eine Ermittlung eines Feststoffanteils im Messmedium umfassen. Die vorgenannte Aufzählung ist nicht abschließend, sondern zeigt nur Beispiele, welche Größen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestimmbar sind.
- In einem fünften Schritt erfolgt ein Entleeren der Messanordnung und eine Demontage des Messaufnehmers und des Messumformers vom Messrohr.
- In einem sechsten Schritt erfolgt ein Entsorgen des Messrohres unter Wiederverwendung des Messaufnehmers und/oder des Messumformers und des Ausleseadapters 9.
- Alternativ zu der in
1 beschriebenen Ausführungsvariante kann die Messzelle auch lediglich ein Fenster und eine Reflexionsanordnung, z.B. eine optische oder akustische Reflexionsfläche wie ein Spiegel oder dergleichen, aufweisen. In diesem Fall wird das Messsignal reflektiert. - Im Fall der nicht-dargestellten Variante der Reflexionsfläche kann der Messaufnehmer auch lediglich aus einem Bauteil bestehen, welches zwischen einem Signalmodus und einem Empfangsmodus umschaltbar ist. UltraschallSensoren können beispielsweise zwischen diesen Modi umschalten.
Claims (15)
- Messanordnung (1) zur Ermittlung einer physikalischen Prozessgröße, einer Zustandsgröße oder einer Eigenschaft des Messmediums, insbesondere einer Konzentration eines oder mehrerer im Messmedium enthaltenen Komponenten, wobei die Messanordnung (1) zumindest eine Messzelle (2) mit einem Messpfad (13) und einen Messaufnehmer (3) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (2) einen gamma-sterilisierbaren Datenspeicher (7) mit zumindest einem messzellenspezifischen Datensatz aufweist.
- Messanordnung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der gamma-sterilisierbare Datenspeicher (7) im Material der Messzelle (2) angeordnet, insbesondere vergossen, ist. - Messanordnung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung (1) einen Messumformer (4) aufweist, welcher mit dem Datenspeicher (7), vorzugsweise über einen Ausleseadapter (9) mit Stecker-Schnittstelle (10), verbindbar ist. - Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleseadapter (9) ausgebildet ist zur Stromversorgung und zum Datenempfang des Datenspeichers (7).
- Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle (2) als Durchflusszelle ausgebildet ist umfassend einen Messmediumsführungskanal (12), wobei der Messpfad (13) den Messmediumsführungskanal (12) schräg, vorzugsweise senkrecht, kreuzt.
- Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messpfad (13) endständig durch zwei Fenster (5, 6) begrenzt ist, welche einen Teil der Wandung der Messzelle (2) bilden, wobei der messzellenspezifische Datensatz zumindest die Länge des Messpfades (13) umfasst.
- Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensatz einen oder mehrere Querschnitte des Mediumsführungskanals (12) aufweist.
- Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensatz den optischen oder den Schall-Brechungsindex beider Fenster (5, 6) und/oder deren Dicke umfasst.
- Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensatz eine Messzellenkonstante aufweist, welche abhängig ist von geometrischen und/oder materialspezifischen Beschaffenheiten der Messzelle (2).
- Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (7) als ein Siliziumchip ausgebildet ist.
- Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messumformer (4) und der Messaufnehmer (3) leckagefrei an der Messzelle (2) montierbar und/oder demontierbar sind.
- Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messaufnehmer (3) einen optischen Signalsender (16) und/oder einen optischen Signalempfänger (17) zur Abgabe und/oder zum Empfang eines Signals aus dem Messpfad (13) aufweist.
- Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (7) innerhalb der Messzelle (2) mit keine über die Speicherfunktion hinausgehenden Elektronik verbunden ist.
- Verfahren zum Einsatz der Messanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche insbesondere in einem biotechnologischen und/oder pharmazeutischen Prozess, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: I. Bereitstellen einer Messzelle (2) der Messanordnung (1); II. Gammastrahlenbehandlung der Messzelle (2); III. Montage des Messaufnehmers (3) und/oder des Messumformers (4); IV.Durchleiten eines Prozessmediums (2) durch die Messzelle (2) unter Ermittlung einer physikalischen Prozessgröße, einer Zustandsgröße und/oder einer Eigenschaft des Messmediums, insbesondere einer Konzentration zumindest einer im Messmedium enthaltenen Komponente; V. Trennen des Messaufnehmers (3) und des Messumformers (4) von der Messzelle (2) und Entleeren des Messmediums aus der Messzelle (2); und VI. Entsorgung der Messzelle (2).
- Verfahren nach
Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des Messrohres gemäß Schritt I oder ein Transport zum Einsatzort im Anschluss an Schritt 11 in einer sterilen Verpackung erfolgt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022134263.8A DE102022134263A1 (de) | 2022-12-21 | 2022-12-21 | Messanordnung umfassend eine Messzelle und Verfahren zum Einsatz der Messanordnung in einem biotechnologischen und/oder pharmazeutischen Prozess |
US18/543,626 US20240210307A1 (en) | 2022-12-21 | 2023-12-18 | Measuring arrangement comprising a measuring cell and method for using the measuring arrangement in a biotechnological and/or pharmaceutical process |
CN202311746898.2A CN118225687A (zh) | 2022-12-21 | 2023-12-19 | 包括测量池的测量装置和用于在生物技术和/或制药过程中使用该测量装置的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022134263.8A DE102022134263A1 (de) | 2022-12-21 | 2022-12-21 | Messanordnung umfassend eine Messzelle und Verfahren zum Einsatz der Messanordnung in einem biotechnologischen und/oder pharmazeutischen Prozess |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022134263A1 true DE102022134263A1 (de) | 2024-06-27 |
Family
ID=91434533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022134263.8A Pending DE102022134263A1 (de) | 2022-12-21 | 2022-12-21 | Messanordnung umfassend eine Messzelle und Verfahren zum Einsatz der Messanordnung in einem biotechnologischen und/oder pharmazeutischen Prozess |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240210307A1 (de) |
CN (1) | CN118225687A (de) |
DE (1) | DE102022134263A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140060161A1 (en) | 2012-09-06 | 2014-03-06 | Parker-Hannifin Corporation | Risk-managed, single-use, pre-calibrated, pre-sterilized sensors for use in bio-processing applications |
US20140353516A1 (en) | 2011-03-25 | 2014-12-04 | Parker-Hannifin Corporation | Optical sensors for monitoring biopharmaceutical solutions in single-use containers |
US20190391111A1 (en) | 2015-09-28 | 2019-12-26 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Sensor arrangement |
US11512987B2 (en) | 2014-01-17 | 2022-11-29 | Repligen Corporation | Fluid monitoring assembly with replaceable sensor functionality |
-
2022
- 2022-12-21 DE DE102022134263.8A patent/DE102022134263A1/de active Pending
-
2023
- 2023-12-18 US US18/543,626 patent/US20240210307A1/en active Pending
- 2023-12-19 CN CN202311746898.2A patent/CN118225687A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140353516A1 (en) | 2011-03-25 | 2014-12-04 | Parker-Hannifin Corporation | Optical sensors for monitoring biopharmaceutical solutions in single-use containers |
US20140060161A1 (en) | 2012-09-06 | 2014-03-06 | Parker-Hannifin Corporation | Risk-managed, single-use, pre-calibrated, pre-sterilized sensors for use in bio-processing applications |
US11512987B2 (en) | 2014-01-17 | 2022-11-29 | Repligen Corporation | Fluid monitoring assembly with replaceable sensor functionality |
US20190391111A1 (en) | 2015-09-28 | 2019-12-26 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Sensor arrangement |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Wikipedia, Silicium, Version vom 04.12.2022. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Silicium&oldid=228569301#Verwendung_in_der_Technik [abgerufen am 01.08.2023] |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN118225687A (zh) | 2024-06-21 |
US20240210307A1 (en) | 2024-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3489634B1 (de) | Ultraschall-messvorrichtung und verfahren zur ultraschallmessung an einem strömenden fluid | |
EP2568263B1 (de) | Portables Ultraschallduchflussmesssystem | |
EP2002247B1 (de) | Vorrichtung aus einer messkammer und einem über einen schnellverschluss in die messkammer integrierbaren resonator für die flüssigkeitssensorik | |
DE102010063033B4 (de) | Verfahren zur Inbetriebnahme eines Messgeräts | |
EP3832291B1 (de) | Durchströmbare messzelle zur aufnahme von messmitteln | |
DE102018209563B3 (de) | Multifunktionaler Sensor für die Prozessindustrie | |
EP1977201A2 (de) | Vorrichtung zur ermittlung und überwachung des füllstandes eines mediums in einem behälter | |
DE102006022307A1 (de) | Einwegbioreaktor mit Sensoranordnung | |
WO2009019105A1 (de) | Messgerät, zumindest teilweise aus biologisch abbaubarem kunststoff | |
EP0163976A1 (de) | Messvorrichtung zur Bestimmung der Aktivität oder der Konzentration von Ionen in Lösungen | |
DE102010030874A1 (de) | Potentiometrische Sonde zur Messung einer Messgröße eines in einem Behälter enthaltenen Messmediums | |
DE4214369A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der knochenmineraldichte und der knochenstaerke | |
DE10254053B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung eines Volumen- und/oder Massenstroms | |
DE102018108323A1 (de) | Vorrichtung zur Halterung einer bilderfassenden Einrichtung an einem Bioreaktor, Bioreaktor mit Vorrichtung zur Halterung einer bilderfassenden Einrichtung sowie Verfahren zur Vermehrung oder Kultivierung biologischen Materials | |
EP3585240B1 (de) | Aufbereitungsvorrichtung und verfahren zum betreiben einer aufbereitungsvorrichtung zum reinigen und/oder desinfizieren eines medizinischen instruments | |
EP3017760A1 (de) | Atemrohr zum Einsatz in Ultraschall-Durchflussmesssystemen | |
WO2020002312A1 (de) | Ultraschallmessvorrichtung | |
DE102015116357A1 (de) | Sensoranordnung | |
DE102015103484A1 (de) | In-Line-Messeinrichtung | |
AT515612A1 (de) | Umlenkprisma und Messanordnung | |
DE102019134605A1 (de) | Messrohranordnung und Trägereinheit eines Coriolis- Durchflussmessgerätes | |
DE102022134263A1 (de) | Messanordnung umfassend eine Messzelle und Verfahren zum Einsatz der Messanordnung in einem biotechnologischen und/oder pharmazeutischen Prozess | |
DE102010062657B4 (de) | Bereitstellung von Kalibrierungsdaten zu Messeinrichtungen | |
DE102019001995B3 (de) | Behälter zur Aufbewahrung, Mischung und/oder Kultivierung eines Mediums | |
DE3632591A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung oder ueberwachung einer physikalischen eigenschaft eines fluessigen gegenstandes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |