Model‐based control system design to manage process parameters in mammalian cell culture for biopharmaceutical manufacturing

前馈 过程(计算) 控制工程 计算机科学 PID控制器 过程控制 控制系统 灵活性(工程) 控制(管理) 稳健性(进化) 中国仓鼠卵巢细胞 工程类 温度控制 细胞培养 人工智能 化学 电气工程 数学 基因 操作系统 统计 生物化学 遗传学 生物
作者
Ayumu Sakaki,Tetsushi Namatame,Makoto Nakaya,Takeshi Ōmasa
出处
期刊:Biotechnology and Bioengineering [Wiley]
标识
DOI:10.1002/bit.28593
摘要

Abstract To enhance the robustness and flexibility of biopharmaceutical manufacturing, a paradigm shift toward methods of continuous processing, such as perfusion, and fundamental technologies for high‐throughput process development are being actively investigated. The continuous upstream process must establish an advanced control strategy to ensure a “State of Control” before operation. Specifically, feedforward and feedback control must address the complex fluctuations that occur during the culture process and maintain critical process parameters in appropriate states. However, control system design for industry‐standard mammalian cell culture processes is still often performed in a laborious trial‐and‐error manner. This paper provides a novel control approach in which controller specifications to obtain desired control characteristics can be determined systematically by combining a culture model with control theory. In the proposed scheme, control conditions, such as PID parameters, can be specified mechanistically based on process understanding and control requirements without qualitative decision making or specific preliminary experiments. The effectiveness of the model‐based control algorithm was verified by control simulations assuming perfusion Chinese hamster ovary culture. As a tool to assist in the development of control strategies, this study will reduce the high operational workload that is a serious problem in continuous culture and facilitate the digitalization of bioprocesses.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1210xi发布了新的文献求助10
刚刚
单薄安梦发布了新的文献求助10
1秒前
烟花应助xl采纳,获得10
2秒前
万能图书馆应助畅快的荟采纳,获得10
4秒前
Stars完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
酷炫笑翠发布了新的文献求助10
5秒前
初识发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
可耐的嫣娆完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
余方昆关注了科研通微信公众号
8秒前
pistachio发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
儒雅致远发布了新的文献求助10
9秒前
马康辉应助1210xi采纳,获得10
9秒前
儒雅书桃发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
xiaofan完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
畅快的荟完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
xl发布了新的文献求助10
14秒前
畅快的荟发布了新的文献求助10
15秒前
HT发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
SevaC完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
佳佳应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
cx发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979791
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523813
关于积分的说明 11219007
捐赠科研通 3261341
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800573
邀请新用户注册赠送积分活动 879179
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807193