کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4764769 1423747 2017 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Integrated modeling to capture the interaction of physiology and fluid dynamics in biopharmaceutical bioreactors
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی یکپارچه برای تعامل فیزیولوژی و دینامیک سیال در بیوراکتورهای بیوفرم دار
ترجمه چکیده
عملکرد بیوراکتور حساس به شیب محرک محرک های شیمیایی و فیزیکی است. بنابراین، این کار مدل ارائه می دهد که ناهمگونی فضایی و تعاملات فاز های زیستی و زیستی در سلول های حیوانی را نشان می دهد. یک شبیه سازی دینامیکی سیال محاسباتی که شامل انتقال جرم گاز مایع و سینتیک انحلال دی اکسید کربن است، برای تطابق تغییرات پارامترهای زیست محیطی طراحی شده است. مدل سازی بدون ساختار برای ادغام رشد، پایداری و بهره وری از سلول ها انجام می شود. در حالی که دقت پیش بینی ارزشمند است، مهم است که آن را با امکان سنجی محاسبات منطبق کنید. در این کار، تحولات هیدرودینامیک و جمعیت سلولی به صورت متوالی به دست می آید. نتیجه یک مدل قطعی با ادغام گسترده بین پدیده های فیزیکی و بیولوژیکی است که قابل محاسبه است. این مدل عملکرد بیوراکتور را به عنوان عملکرد پارامترهای زمان و پارامترهای مانند سرعت چرخش لگدی و جریان جریان گاز اسپردینگ محاسبه می کند که برای طراحی و برنامه ریزی بیو پروسه مفید می باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
The performance of a bioreactor is sensitive to local gradients of chemical and physical stimuli. Thus, this work presents a model, which captures spatial heterogeneity and interactions of biotic and abiotic phases in animal cell cultures. A computational fluid dynamics simulation that includes gas-liquid mass transfer and kinetics of carbon dioxide dissolution is developed to capture the variations of environmental parameters. Unstructured modeling is implemented to integrate growth, viability and productivity of cells. While predictive accuracy is valuable, it is important to balance it with computational feasibility. In this work, evolutions of hydrodynamics and cell population are obtained sequentially. The outcome is a deterministic model with extended integration between physical and biological phenomena which is computationally tractable. The model calculates the bioreactor performance as a function of time and process parameters such as impeller rotation speed and gas sparging flow rate, which makes it useful for bioprocess design and scheduling.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Chemical Engineering - Volume 97, 2 February 2017, Pages 271-282
نویسندگان
, ,