Table of Contents
مقدمه مقدماتی
جامعه مهندسان شیمی (SCE) مدت ها است که یک نیروی محرک پشت تحول پردازش زیستی از یک علم آزمایشگاهی نوظهور به یک ستون صنعتی قوی است، از طریق تحقیقات دقیق، همکاری متقابل بخش و آموزش هدفمند، اعضای SCE پیشرفت هایی را ایجاد کرده اند که داروها، مواد غذایی و تولید نوشیدنی، سوخت های زیستی و اصلاح محیط زیست را لمس می کنند.
پیشینه تاریخی جامعه مهندسان شیمیایی
در اوایل قرن بیستم تاسیس شد، SCE برای متحد کردن مهندسان شیمیایی اختصاص یافته به پیشرفت فرآیندهای صنعتی تاسیس شد.در دهه های پس از جنگ جهانی دوم، به عنوان سیستم های بیولوژیکی شروع به جایگزینی کاتالیزورهای شیمیایی خالص در صنایع مانند تولید آنتی بیوتیک، جامعه به رسمیت شناختن زیست فرآوری به عنوان یک حوزه حیاتی DNA، توسط 1970، کمیته های SCE در مهندسی بیوشیمیایی تشکیل شد، منجر به کنفرانس های تخصصی و ایجاد مجلات تولید پیوسته شده است.
نقاط عطف کلیدی شامل گزارش نیروی کار پردازش زیستی 1985 است که تنگناهای مقیاس را شناسایی کرده و سرمایه گذاری در تکنولوژی سنسور و سیستم های کنترل را توصیه می کند.در دهه 1990، جامعه برنامه همکاران خود را Bio فرعون] شناسایی کرد [FLT 1، رهبرانی که بعدا آنتی بادی تولید یکپارچه را پیشگام می کردند، پیشگام شدند.
کمک های کلیدی به Bio Processing
دستاوردهای فنی SCE شامل کل خط لوله پردازش زیستی، از فرهنگ سلول های بالادستی تا کاهش جریان تصفیه و درمان زباله است.
توسعه تکنولوژی های پیشرفته Bioreactor
اعضای SCE به طراحی مجدد زیستreactors برای به حداکثر رساندن انتقال اکسیژن، به حداقل رساندن استرس هلیوم، و فعال کردن دقیق کنترل pH و دما نوآوری ها شامل تک تک استفاده از bioreactors برای انعطاف پذیر، تولید بدون آلودگی و سیستم های تزریق است که سلول ها را در چگالی بهینه برای هفته ها نگه می دارد. مثال قابل توجه است که SCE-Biotilotoxy] کنسرسیوم که 40٪ توسعه یافته است که تولید کننده های حیاتی است.
بهینه سازی فرآیند از طریق مدل سازی و اتوماسیون
محققان SCE از استفاده از دینامیک مایع محاسباتی (CFD) و تجزیه و تحلیل شار متابولیک برای بهینه سازی رشد سلول و تشکیل محصول دفاع کرده اند.کار آنها در Process analytical Technology (PAT) LT:1] چارچوب ها را قادر می سازد تا نظارت و کنترل پردازش های زیستی، کاهش نرخ شکست، به عنوان مثال، یک تیم توسط تقویت زباله های خام در سیستم برش مایع سازی شده است که پیش بینی شده است.
نوآوری در Downstream Processing
Purification تا 60 درصد از هزینه های پردازش زیستی را تشکیل می دهد. SCE کمک ها بر روی کروماتوگرافی غشای، استخراج دو فاز و کروماتوگرافی مداوم متمرکز شده است.توسعه ulated بستر متحرک (SMB) کروماتوگرافی [F1] برای جداسازی پروتئین، تصفیه شده توسط وابسته به SCE، در حال حاضر اجازه می دهد تا با استفاده از پروتئین های جدید و قابل استفاده از SCE به یک برچسب های جدید.
تمرین های پایدار و تخریب Minimization
طرح پردازش سبز سیستم های حلقه بسته را ترویج می کند که در آن آب و حلال بازیافت می شوند و زیست توده های زباله به انرژی تبدیل می شوند.با ادغام ارزیابی چرخه زندگی (LCLT:2) به طراحی فرایند، مهندسان SCE رد کربن تولید آنزیم صنعتی را 30٪ از مطالعات موردی یکپارچه شده از طریق پاک سازی سلول های زیستی (FLT3) می توانند نشان دهند که چگونه می توانند به سلول های زیستی پردازش زیستی کمک کنند.
تاثیر بر Bio Processing دارویی
تولید دارویی توسط تحولات تحت رهبری SCE تغییر یافته است. پردازش برای Bio Cognitives گروه کاری استاندارد هایی برای تولید مداوم آنتی بادی های تک تک تک کلونی ایجاد کرده است که اکنون توسط تولید کنندگان اصلی به تصویب رسیده است.به عنوان مثال، Integrated Bio Processing (B) [FLT3] ، فرایند های تولید سنتی توسعه یافته توسط شش هفته های پایان یافته و فعال سازی شده توسط S-CE.
در طول COVID-19 اپیدمی، اعضای SCE به سرعت بهترین شیوه ها را برای تولید واکسن mRNA به اشتراک گذاشتند، از جمله فرمول بندی نانوذرات چربی بهینه شده و مراحل فوق العاده ی انتشار، دستورالعمل های اضطراری جامعه، دسترسی باز، کمک به بیومنوچینرها در سراسر جهان برای پاسخگویی به تقاضای جهانی.
نقش در سوخت های زیستی و انرژی های تجدید پذیر
مهندسان SCE در پیشبرد دومین و نسل سوم سوخت های زیستی نقش مهمی ایفا کرده اند؛ کار آنها در فن آوری های پیش از درمان - مانند انفجار بخار و انحلال مایع آیونیک - باعث شده است مارمولک های بی سیم اکسید برزیل از نظر اقتصادی قابل استفاده است.
در بخش جلبک به-biodiesel، اعضای SCE توسعه عکس العمل های با نرخ بالا (biobioreactors که کاهش خطر آلودگی و بهره وری دوگانه چربی در مقایسه با حوضچه های باز، مشارکت بین SCE و آزمایشگاه انرژی تجدید پذیر ملی تولید یک سیستم برداشت مقیاس پذیر با استفاده از فلوراسیون و تجزیه و تحلیل هوا که کاهش انرژی توسط 40٪ نوآوری های مهندسی [F] ثبت شده است.[۱][۲]
ابتکارات آموزشی و همکاری
SCE فرهنگ یادگیری مداوم را از طریق کنفرانس های جهانی، دوره های آنلاین و کارگاه های آموزشی در محل پرورش می دهد. سمپوزیوم پردازش Bio Processing بیش از ۲۰۰۰ شرکت کننده و ویژگی های در فرهنگ سلولی، تصفیه و انطباق قانونی را جذب می کند. صنعت-آشمی مشارکت، مانند SCE-CE] BioCEinnovation توسعه دهنده واقعی هر شرکت، آموزش و مشاوره در نتیجه، حل ده ها
انتشار پرچم و تحقیقات
این جامعه چندین مجله بررسی شده را منتشر می کند، از جمله و [FLT: شیمی سبز در Bio Processing [LT:6] [FLT: این مجلات دارای بهترین گزینه های صنعت برای توسعه اطلاعات ویژه در کشورهای مهندسی اخیر هستند.
توسعه حرفه ای و صدور گواهینامه
SCE ارائه می دهد یک مهندس پردازش Bioertified (CBE) اعتبار که تخصص در طراحی فرایند، کیفیت با طراحی (QbD)، و امور نظارتی برای حفظ گواهی نامه، مهندسان باید واحدهای آموزش مداوم (CEUs) در مناطق نوظهور مانند کنترل فرایند هوش مصنوعی را تکمیل کنند.
مسیر های آینده و تاثیر
با نگاهی به جلو، SCE پردازش زیستی را به سمت ادغام عمیق تر با فن آوری های دیجیتال هدایت می کند. ] (FLT:1) هدایت پردازش 4.0 Task Force [ دستورالعمل هایی برای استفاده از یادگیری ماشین برای پیش بینی نتایج تخمیر و اتوماسیون رباتیک برای آزمایش های با ولتاژ بالا ایجاد می کند. - کارگاه های SCE در سیستم های بدون سلول و تثبیت چرخه های تولید ژنتیکی برای کاهش ماه ها هدف کاهش از سال ها.
پایداری محیط زیست همچنان یک موضوع مرکزی است. SCE Net-Zero Bio Processing Pledge توسط 47 شرکت عضو امضا شده است، متعهد به 50٪ کاهش در آب و انرژی استفاده از تا سال 2030.
در نهایت، SCE در حال گسترش دسترسی جهانی خود با همکاری با سازمان هایی مانند جامعه بین المللی پردازش زیستی و انجمن انرژی زیستی جهانی است.این ائتلاف ها انتقال دانش را به تنظیمات کم منبع، کمک به تولید زیست شناسی مقرون به صرفه و سوخت زیستی در مناطق با بیشترین نیاز است.
از طریق یک قرن نوآوری، جامعه مهندسان شیمی، پردازش زیستی را از هنر به یک علم پیش بینی شده تبدیل کرده است. اعضای آن همچنان به شکستن موانع فنی، پایداری قهرمان، و آموزش نسل بعدی مهندسان، به عنوان تقاضا برای محصولات مبتنی بر زیست محیطی رشد می کند، کمک های SCE برای یک جهان سالم تر، تمیز تر و کارآمد تر ضروری خواهد بود.