השווק הראשון בעולם לבשר מתורבת B2B: קרא את ההודעה

מערכות בקרה לאוטומציה של תהליכים ביולוגיים

Control Systems for Bioprocessing Automation

David Bell |

  1. ניטור מדויק &ו-רגולציה: מערכות אוטומטיות שומרות על תנאים אופטימליים (e.g., טמפרטורה, pH, חמצן מומס) בביו-ריאקטורים, מבטיחות גידול תאים עקבי ומפחיתות כשלי אצווה.
  2. יעילות עלות: אוטומציה מייעלת את השימוש במשאבים, במיוחד במדיום גידול, שיכול להוות עד 95% מעלויות הייצור.
  3. שילוב AI: כלים כמו תאומים דיגיטליים ולמידת מכונה מנבאים ומכוונים פרמטרים בזמן אמת, משפרים תפוקות ומפחיתים בזבוז.
  4. יכולת הרחבה: מערכות בקרה מבוזרות ותהליכי ביולוגיה רציפים מאפשרים ייצור בקנה מידה גדול תוך שמירה על איכות.
  5. ציוד מיוחד: פלטפורמות כמו Cellbase מפשטות את המקור של ביו-ריאקטורים, חיישנים ומערכות בקרה ייעודיים, מותאמים לבשר מתורבת.

האוטומציה משנה את תעשיית הבשר המתורבת, מה שהופך את הייצור בקנה מידה גדול לאפשרי, יעיל ומדויק.

תוכנת Thermo Scientific TruBio Discovery Bioprocess Control

Thermo Scientific TruBio Discovery Bioprocess Control Software

טכנולוגיות חדשות באוטומציה של תהליכים ביולוגיים

תעשיית הבשר המתורבת עושה צעדים משמעותיים באוטומציה של תהליכים ביולוגיים, עם טכנולוגיות חדשות שמרחיבות את גבולות היעילות והיכולת להתרחב. התקדמויות אלו מעצבות מחדש את הדרך שבה חברות מנטרות, שולטות וממטבות את הייצור, ומספקות דרך לייצור מדויק וחסכוני יותר בקנה מידה גדול.

טכנולוגיות חיישנים מודרניות

שמירה על תנאי תהליך ביולוגי היא חיונית לייצור בשר מתורבת, וחיישנים מודרניים לוקחים זאת לשלב הבא.חיישנים קומפקטיים ובעלי דיוק גבוה מספקים כעת ניטור בזמן אמת של פרמטרים קריטיים כמו pH, חמצן מומס, CO₂ וצפיפות תאים בביו-ריאקטורים [2][3]. מכשירים אלו מספקים משוב מיידי, המאפשר התאמות מהירות שמשפרות את עקביות המנה ומבטיחות עמידה בתקני FDA cGMP ו-EMA. לדוגמה, פרויקט BALANCE בהובלת בריטניה הראה כיצד חיישנים מתקדמים יכולים להאיץ את שחרור המוצר תוך שמירה על איכות [3].

בנוסף, השימוש בכלי טכנולוגיית ניתוח תהליכים (PAT) הופך את הניהול המקוון ושחרור המוצר בזמן אמת ליעילים יותר. על ידי שילוב כלים אלו בפלטפורמות ייצור ביולוגי, חברות יכולות לפקח טוב יותר על הפעילות ולהגיב לשינויים בזמן אמת [4].

אינטגרציה של בינה מלאכותית ולמידת מכונה

איסוף נתונים בזמן אמת הוא רק ההתחלה; בינה מלאכותית ולמידת מכונה נכנסות לתמונה כדי להבין את כל זה. טכנולוגיות אלו מהפכות את תהליכי הביולוגיה על ידי ניתוח מאגרי נתונים גדולים כדי לחשוף דפוסים, לחזות תוצאות ולכוונן פרמטרים באופן מיידי [3][5][8]. חידוש בולט אחד הוא השימוש בתאומים דיגיטליים - מודלים וירטואליים של תהליכים ביולוגיים - המדמים פעולות וחוזים ביצועים. זה מאפשר התאמות פרואקטיביות, ומפחית את הצורך בבדיקות מעבדה יקרות [3][4]. פרויקט BALANCE, לדוגמה, משתמש בתאומים דיגיטליים כדי לפרש נתונים בזמן אמת, וליצור סביבה אינטליגנטית ומסתגלת לתהליכים ביולוגיים.

השילוב של IoT, AI ולמידת מכונה גם משפר תחזוקה חזויה, עוזר לחברות לצפות תקלות בציוד, לייעל לוחות זמנים של תחזוקה ולמזער הפרעות [6][5]. מחקרי מקרה ממובילי התעשייה כמו Sanofi, Amgen ו-Genentech מדגישים כיצד טכנולוגיות אלו יכולות להגדיל תפוקות, להפחית סיכוני זיהום ולהאיץ מחזורי פיתוח [4]. הן גם עוזרות להפחית שגיאות תפעוליות, עלויות עבודה ועיכובים [7][6]. עם זאת, אתגרים עדיין קיימים, כמו שילוב נתונים ממקורות שונים והבטחת תאימות מערכות. הפתרונות מתמקדים בפלטפורמות מודולריות שמקשרות בצורה חלקה חיישנים, רובוטיקה וכלי ניתוח [3][5].

מערכות אוטומטיות למיחזור והפרדת מדיה

מערכות אוטומטיות למיחזור מדיה, הפרדת תאים וסינון הופכות להיות חיוניות להגדלת ייצור בשר מתורבת. מערכות אלו לא רק מפחיתות פסולת ועלויות תפעול, אלא גם מבטיחות סטנדרטים גבוהים של בטיחות מזון [4]. על ידי אוטומציה של תהליכי הפרדה, חברות יכולות להוריד את הסיכונים לזיהום ולשפר את עקביות המנות - שניהם קריטיים לעמידה בדרישות רגולטוריות ולשמירה על יעילות עלויות.

המעבר לעיבוד ביולוגי רציף הוא שינוי משמעותי נוסף. בניגוד למחזורי אצווה מסורתיים, ייצור רציף מאפשר פעולות אוטומטיות מתמשכות, מגביר את הפרודוקטיביות תוך הפחתת גודל המתקן [4]. ההתקדמויות הללו לא רק חותכות עלויות אלא גם משפרות את איכות המנות ומקדמות קיימות על ידי שימוש בפחות משאבים [2].

שוק האוטומציה של תהליכים ביולוגיים צפוי לגדול באופן משמעותי, מ-£4.3 מיליארד בשנת 2024 ל-£13.5 מיליארד עד 2034, מונע על ידי שיעור צמיחה שנתי ממוצע (CAGR) של 12.04% [5]. גידול זה משקף את הביקוש הגובר לפתרונות שמתמודדים עם מחסור בכוח עבודה, מגבלות קיבולת והצורך בפרודוקטיביות גבוהה יותר. עבור יצרני בשר מתורבת, פלטפורמות כמו Cellbase מציעות דרך יעילה להשיג את טכנולוגיות האוטומציה העדכניות ביותר, עם רשימות מאומתות, תמחור ברור ומומחיות בתעשייה לתמיכה בפעילות יעילה וניתנת להרחבה.

אופטימיזציה של פרמטרים בתהליכים ביולוגיים עם מערכות בקרה

בייצור בשר מתורבת, שמירה על שליטה מדויקת על גורמים כמו טמפרטורה, pH, חמצן מומס ואספקת חומרים מזינים היא הכרחית. מערכות בקרה מודרניות מבטיחות את העקביות הנדרשת להרחבת הייצור בצורה אפקטיבית.

אלגוריתמי בקרה לניהול פרמטרים

כדי להשיג רמת דיוק זו, נכנסים לפעולה אלגוריתמי בקרה מתקדמים. בלבם של מערכות בקרה ביופרוסס רבות נמצאים בקרים פרופורציונליים-אינטגרליים-נגזריים (PID), אשר מתאימים אוטומטית משתנים כמו חימום, קירור וקצבי זרימת גז כדי לשמור על תנאים יציבים. לדוגמה, בייצור בשר מתורבת, אפילו תנודה קלה ב-pH יכולה להרוס אצווה. בקר PID המנטר חיישני pH יכול לתקן מיידית סטיות כאלה, ולשמור על התהליך במסלול הנכון.

צעד נוסף קדימה, בקרת חיזוי מודלים (MPC) משתמשת במודלים מתמטיים כדי לחזות שינויים לפני שהם מתרחשים. במקום פשוט להגיב לנתוני חיישנים, MPC צופה כיצד התנאים הנוכחיים עשויים להתפתח, ומאפשרת התאמות מדויקות כמו אופטימיזציה של קצבי אספקת חומרים מזינים.

בינתיים, אלגוריתמים אדפטיביים מונעי AI משפרים את האסטרטגיות הללו על ידי ניתוח נתונים היסטוריים. על ידי זיהוי דפוסים עדינים לאורך מחזורי ייצור מרובים, מערכות אלו מפחיתות את השונות ומגבירות את התפוקה הכוללת, מה שהופך את התהליכים ליעילים יותר.

שיטות מידול נתונים וסימולציה

מודלים מתמטיים הם בעלי ערך רב לחיזוי כיצד תאים מתנהגים בתנאים שונים. מודלים מטבוליים, לדוגמה, עוזרים ליצרנים לדמות את חילוף החומרים התאי כדי לזהות את הנוסחאות התזונתיות והאסטרטגיות ההזנה הטובות ביותר לפני התחייבות להרצות ייצור יקרות. גישה זו מבטיחה שהמתכונים למדיום מתוכננים למקסם את הצמיחה תוך מזעור הפסולת.

כלי חזק נוסף הוא התאום הדיגיטלי - העתק וירטואלי של הביופרוסס. תאומים דיגיטליים מדמים וריאציות בתהליך, ומשלבים חישה בזמן אמת עם אופטימיזציה מונעת AI ליצירת מערכות בקרה בלולאה סגורה.מערכות אלו מאפשרות למפעילים לבדוק התאמות פרמטרים ותסריטי הגדלה מבלי לסכן את הייצור החי. על ידי שיפור ההבנה של התהליך, תאומים דיגיטליים הופכים את ההגדלה לחלקה וניתנת לחיזוי יותר.

ניהול אתגרי הגדלה

הגדלה מתנאי מעבדה לייצור תעשייתי אינה משימה פשוטה. מה שעובד בביו-ריאקטור של 2 ליטר לעיתים קרובות לא מתורגם ישירות למערכת של 2,000 ליטר. שליטה אחידה בפרמטרים הופכת לקשה הרבה יותר בנפחים גדולים יותר, מה שמציג אתגרים חדשים.

קחו לדוגמה את ניהול החמצן המומס. בביו-ריאקטורים גדולים, יכולים להיווצר גרדיאנטים של חמצן, שיוצרים אזורים של חוסר חמצן ושל עודף חמצן. מערכות מתקדמות מתמודדות עם זה על ידי שימוש בחיישני חמצן מומס מרובים והתאמה דינמית של ערבוב וזרימת גז כדי להבטיח רמות חמצן אחידות בכל הריאקטור.

סטריליות היא אתגר נוסף בקנה מידה תעשייתי.מערכות גדולות יותר משמעותן יותר ציוד וחיבורים, מה שמגדיל את הסיכון לזיהום. מערכות אוטומטיות ממזערות התערבות אנושית ושומרות על בקרות סביבתיות הדוקות, מה שמפחית את הסיכונים הללו.

חברות ביופארמה מובילות, כולל Sanofi, Amgen ו-Genentech, התמודדו בהצלחה עם בעיות ההגדלה הללו. על ידי אימוץ פלטפורמות עיבוד ביולוגי רציף לייצור נוגדנים חד-שבטיים, הן הראו כיצד אוטומציה יכולה לשמור על תנאים עקביים גם בקנה מידה גדול. עיבוד רציף לא רק משפר את הפרודוקטיביות ואיכות המוצר אלא גם מפחית את שטח המתקן בהשוואה לפעולות אצווה מסורתיות [4].

ליצרני בשר מתורבת, פלטפורמות כמו Cellbase מציעות גישה לציוד מיוחד המותאם לצרכיהם.מביוריאקטורים עם חיישנים משולבים ועד למערכות בקרה אוטומטיות שתוכננו במיוחד לבשר מתורבת, שווקים אוצרים אלו מספקים פתרונות אמינים. עם רישומים מאומתים ומומחיות ספציפית לתעשייה, יצרנים יכולים לייעל את התהליכים שלהם בביטחון.

השוואת סוגי מערכות בקרה ביופרוסס

ההחלטה על ארכיטקטורת מערכת הבקרה הנכונה היא שלב קריטי לכל מתקן ייצור בשר מתורבת. הבחירה בין מערכות מרכזיות ומפוזרות, כמו גם בין פלטפורמות קנייניות וקוד פתוח, משפיעה באופן משמעותי על הכל, מהעלויות הראשוניות ועד לסקלביליות ארוכת הטווח. להלן, אנו מתעמקים באפשרויות אלו וכיצד הן מעצבות את היעילות והחוסן של ייצור בשר מתורבת.

השוואה בין מערכות מרכזיות למערכות מבוזרות

מערכות בקרה מרכזיות פועלות ממרכז פיקוד יחיד, ומנהלות תהליכים מרכזיים כמו טמפרטורה, pH, אספקת חומרים מזינים ורמות חמצן בכל המתקן. תצורה זו אידיאלית לפעולות קטנות יותר, שבהן הפיקוח פשוט, והציות לרגולציה נהנה מהעובדה שכל הנתונים מרוכזים.

מצד שני, מערכות בקרה מבוזרות מבזרות את הפונקציות הללו, ומקצות שליטה למספר נקודות ברחבי המתקן. כל ביוריאקטור או יחידת תהליך יש לה בקר מקומי משלה, שמתקשר עם הרשת הגדולה יותר. ביזור זה יוצר מערכת עמידה יותר, שכן כשל באזור אחד פחות סביר שיפריע לפעולה כולה.לדוגמה, פרויקט BALANCE מציג כיצד מערכות מבוזרות, המשופרות על ידי גישות מודולריות מונעות בינה מלאכותית, מבטיחות ייצור עקבי גם מול כשלי רכיבים בודדים [3].

גורם מערכות מרכזיות מערכות מבוזרות
גמישות מוגבלת – נדרשות התאמות מערכתיות גבוהה – ניתן לשנות מודולים בודדים
יכולת הרחבה מתונה – הרחבה דורשת השקעה משמעותית גבוהה – תוספות מודולריות מאפשרות צמיחה הדרגתית
עלות ראשונית השקעה ראשונית נמוכה עלויות הקמה גבוהות
אינטגרציה פשוטה יותר – נקודת שליטה יחידה מורכבת יותר – דורשת תיאום מתקדם
עמידות לתקלותפגיעות לכשלים בנקודה אחת עמיד – כשלים מקומיים אינם משבשים את הפעילות הכוללת

עבור מתקנים השואפים להתרחבות מהירה, מערכות מבוזרות בולטות.אם ביוריאקטור אחד זקוק לתחזוקה, אחרים יכולים להמשיך לפעול, וזה קריטי לשמירה על ייצור מוצרים ביולוגיים מתכלים. זמן השבתה במקרים כאלה משפיע ישירות על הרווחיות, מה שהופך את החוסן לגורם מפתח.

עם ההבדלים האדריכליים הללו בחשבון, ההחלטה החשובה הבאה סובבת סביב האם לבחור בפלטפורמות קנייניות או בקוד פתוח, שלכל אחת מהן יש סט יתרונות ואתגרים משלה.

פלטפורמות קנייניות לעומת קוד פתוח

פלטפורמות קנייניות מגיעות עם תמיכה של ספק, פרוטוקולים מאומתים מראש ועדכונים שוטפים, מה שיכול להיות מושך במיוחד ליישומי ביופרוססינג. מערכות אלו מתוכננות לעיתים קרובות עם עמידה בתקני בטיחות מזון, מה שמייעל את תהליך האישור הרגולטורי. עם זאת, החיסרון הוא העלות שלהם - דמי רישוי, חיובי תמיכה שוטפים ואפשרויות התאמה אישית מוגבלות יכולים להכביד על התקציב.בנוסף, הסתמכות על מערכת אקולוגית של ספק יחיד יכולה להגביל את הגמישות, במיוחד עבור סטארטאפים.

לעומת זאת, פלטפורמות קוד פתוח מציעות התאמה אישית רבה יותר ועלויות רישוי נמוכות יותר. הן מונעות על ידי חדשנות קהילתית, ומאפשרות למתקנים להתאים מערכות במיוחד לתהליכי הבשר המתורבת שלהם. עם זאת, מערכות קוד פתוח מגיעות עם אתגרים משלהן, במיוחד כשמדובר בעמידה ברגולציה. עמידה בדרישות התיעוד והאימות שנקבעו על ידי סוכנות תקני המזון של בריטניה ותקנות האיחוד האירופי דורשת לעיתים קרובות השקעה משמעותית במשאבים פנימיים או בביקורות צד שלישי [6][5].

בעוד שמערכות קנייניות מספקות תמיכה חזקה ופרוטוקולי תאימות מאומתים מראש, הן מגיעות עם עלויות ראשוניות ומתמשכות גבוהות יותר.פלטפורמות קוד פתוח, למרות שהן יותר משתלמות מבחינת רישוי, לעיתים דורשות מאמץ פנימי גדול יותר כדי לעמוד בתקנים רגולטוריים [6][5].

הביקוש הגובר לאוטומציה בתהליכים ביולוגיים מדגיש את חשיבות הבחירות הללו. עד שנת 2034, השוק צפוי לגדול מ-£5.4 מיליארד בשנת 2024 ל-£16.88 מיליארד, מונע על ידי העדפה למערכות בקרה מבוזרות, מודולריות וחכמות [5].

ליצרנים המנווטים בין אפשרויות אלו, Cellbase מציע פתרון מעשי. כמרקטפלייס B2B מתמחה, הוא מחבר בין יצרני בשר מתורבת לספקים מאומתים של ביוריאקטורים, חיישנים ומערכות בקרה. בין אם אתם נוטים לרכיבים קנייניים או קוד פתוח, Cellbase מסייע להבטיח תאימות וקבלת החלטות מושכלת המותאמת לצרכים הספציפיים שלכם.

רכישת ציוד לייצור בשר מתורבת

לאחר שהבנו את החשיבות של מערכות בקרה מתקדמות, השלב הקריטי הבא בהגדלת ייצור הבשר המתורבת הוא רכישת הציוד הנכון. הכלים שתבחרו יכולים להוות את ההבדל בין הצלחה לכישלון, שכן הפער בין ציוד ביופרוססינג גנרי למערכות ייעודיות לבשר מתורבת הוא עצום. הבדל זה משפיע על הכל, מאיכות המוצר ועד לעמידה בדרישות רגולטוריות מחמירות.

למה ציוד מיוחד חשוב

ייצור בשר מתורבת דורש ציוד המסוגל לשמור על תנאים מדויקים, כמו רמות pH מדויקות וריכוזי חמצן מומס, כדי לתמוך בצמיחת תאים ולהבטיח עקביות. ציוד גנרי לעיתים קרובות אינו עומד ברגישות הנדרשת, מה שמסכן הן את איכות המוצר והן את העמידה בתקנות.

דוגמה מצוינת ליתרונות של ציוד מיוחד היא פרויקט BALANCE, שיתוף פעולה בין CPI, Labman, Basetwo ו-Nicoya, שבוצע בין השנים 2024 ו-2025. יוזמה זו פיתחה דוגם משנה ביוריאקטור מודולרי אוטומטי עם מערכות ביוסנסור משולבות, תוך ניצול תאומים דיגיטליים ובינה מלאכותית לשליטה דינמית בפרמטרים של תהליכים ביולוגיים. טכנולוגיה מתקדמת זו שיפרה באופן משמעותי את התפוקות והיכולת להגדיל את הייצור של בשר מתורבת [3].

מערכות חיישנים מתקדמות ממלאות תפקיד מרכזי, ומנטרות באופן רציף משתנים כמו טמפרטורה, pH, גזים מומסים ורמות חומרים מזינים. חיישנים אלו מאפשרים התאמות בזמן אמת באמצעות לולאות משוב, מפחיתים טעויות אנוש ומבטיחים שליטה מדויקת.רמת הדיוק הזו הופכת לקריטית עוד יותר כאשר עוברים מהגדרות מעבדה לייצור מסחרי, שבו אפילו חוסר עקביות הקטן ביותר יכול להוביל לעיכובים יקרים.

התעשייה גם נעה לכיוון מערכות ביוריאקטור חד-פעמיות וטכנולוגיות פרפוזיה, הממזערות את הסיכונים לזיהום ותומכות בצפיפות תאים גבוהה הנדרשת לכדאיות מסחרית. השקעה במערכות ייעודיות אלו לא רק משפרת את התפוקות אלא גם מפחיתה פסולת ויכולה לייעל את האישור הרגולטורי. פלטפורמות כמו Cellbase נכנסות לפעולה כדי לפשט את תהליך המקור המיוחד הזה.

Cellbase: שוק לציוד בשר מתורבת

Cellbase

היסטורית, מציאת ספקים שמבינים באמת את הדרישות הייחודיות של ייצור בשר מתורבת הייתה אתגר. רוב פלטפורמות אספקת המעבדה פונות לתעשיות רחבות וחסרות את המומחיות הנדרשת לנישה זו.זה המקום שבו Cellbase נכנס לתמונה – השוק הראשון מסוגו B2B המשרת באופן בלעדי את תחום הבשר המתורבת.

Cellbase מחבר בין חוקרים, מנהלי ייצור וצוותי רכש עם ספקים מאומתים של מערכות בקרה ביופרוסס, חיישנים וכלי אוטומציה. בניגוד לפלטפורמות כלליות, כל מוצר המופיע ב- Cellbase נבדק בקפידה כדי להבטיח תאימות לייצור בשר מתורבת.

"היום, Cellbase מושק - שוק B2B ייעודי שמפשט את רכישת הציוד לייצור בשר מתורבת."

  • Cellbase

אחת מהתכונות הבולטות של Cellbase היא השקיפות שלה. הפלטפורמה מספקת תיעוד טכני מפורט ותמחור מראש, מה שמפחית את העמימות הרגילה של ערוצי רכש מסורתיים. שקיפות זו לא רק מפחיתה את הסיכון לרכישת ציוד לא תואם אלא גם מזרזת את קבלת ההחלטות.

מספר חברות סטארט-אפ בבריטניה בתחום הבשר המתורבת כבר נהנו מ- Cellbase, תוך שימוש בו להשגת מערכות ביוריאקטור מודולריות וחבילות חיישנים משולבות. חברות אלו מדווחות על תקשורת חלקה יותר עם ספקים, זמני רכש מהירים יותר והפחתת סיכונים טכניים – כל אלה יתרונות קריטיים כאשר מרחיבים את פעילותן.

Cellbase מציע מגוון מקיף של מוצרים המותאמים לתעשיית הבשר המתורבת.אלה כוללים:

  • ביוריאקטורים שתוכננו במיוחד לייצור בשר מתורבת
  • מערכי חיישנים מתקדמים לניטור pH וחמצן מומס
  • מערכות דגימה והחלפת מדיה אוטומטיות
  • תוכנת בקרת תהליכים מותאמת לפרוטוקולים של בשר מתורבת
  • רכיבי מדיה לגידול, שיכולים להוות 55–95% מעלויות הייצור

עבור צוותי רכש המתמודדים עם המורכבויות של אוטומציה בתהליכים ביולוגיים, המיקוד המיוחד של Cellbase הוא משנה משחק. על ידי הבטחת תאימות טכנית בין רכיבי המערכת, הפלטפורמה ממזערת סיכוני אינטגרציה ותומכת בהתקנות מודולריות וניתנות להרחבה שדורשות מתקנים מודרניים. עם שוק האוטומציה בתהליכים ביולוגיים הצפוי לגדול מ-£5.4 מיליארד ב-2024 ל-£16.88 מיליארד עד 2034 [5], הגישה לציוד ייעודי חשובה יותר מאי פעם.

עתיד האוטומציה בתהליכי ביופרוססינג

תעשיית הבשר המתורבת הגיעה לנקודת מפנה קריטית שבה אוטומציה מתקדמת ומערכות בקרה חכמות הפכו להכרחיות להגדלת הייצור. השילוב של בינה מלאכותית, למידת מכונה וטכנולוגיות תאום דיגיטלי מהפכות את האופן שבו מנוהלים, מנוטרים ומשופרים תהליכי ביופרוססינג.

כאשר תחזיות השוק לבשר מתורבת עולות, הצורך במערכות אוטומטיות שיכולות להתמודד עם ייצור בקנה מידה גדול הפך לברור יותר ויותר [5]. הצמיחה המהירה של התעשייה מדגישה כי שיטות ידניות מסורתיות אינן מספיקות עוד כדי לעמוד בדרישות המסחריות.

שינוי זה מניע טרנספורמציה בתהליכי ביופרוססינג, מעבר מניהול תגובתי לשליטה דינמית בזמן אמת.מערכות מודרניות יכולות כעת להתאים פרמטרים כמו רמות pH, חמצן מומס ואספקת חומרים מזינים באופן אוטומטי, בתגובה לשינויים בתנאי הביופרוסס ללא התערבות אנושית. גישה פרואקטיבית זו לא רק ממזערת שגיאות תפעוליות אלא גם מבטיחה איכות מוצר עקבית ועוזרת להתמודד עם אתגרי כוח אדם.

דוגמה מצוינת לשינוי זה היא פרויקט BALANCE, המשלב טכנולוגיות ביוריאקטור חכמות עם אופטימיזציה מונעת AI ליצירת מערכת בקרה בלולאה סגורה [3]. על ידי פירוש נתונים חיים והפחתת התלות בבדיקות מעבדה, מערכת זו מייצגת צעד משמעותי קדימה בעיבוד ביולוגי אדפטיבי.

התעשייה גם מאמצת עיבוד ביולוגי רציף, שמחליף במהירות את השיטות המסורתיות של עיבוד באצוות.גישה זו מציעה מספר יתרונות, כולל פרודוקטיביות גבוהה יותר, הפחתת סיכוני זיהום ועקביות מוצר גבוהה יותר - גורמים מרכזיים עבור יצרני בשר מתורבת השואפים לעמוד בתקנים רגולטוריים ולזכות באמון הצרכנים.

אוטומציה משחקת תפקיד מכריע בעמידה בדרישות הרגולטוריות בבריטניה על ידי אפשרות ללכידת נתונים מדויקת ומעקב. מערכות מתקדמות ממקסמות את השימוש במשאבים בזמן אמת, מפחיתות בזבוז ותומכות באימוץ חומרי גלם מתחדשים. יעילויות אלו מתיישרות עם המטרות הרחבות יותר של הבטחת איכות עקבית וצמצום ההשפעה הסביבתית. כאשר הן משולבות עם טכנולוגיות חד-פעמיות, מערכות בקרה חכמות מפחיתות עוד יותר את טביעות הרגל האקולוגיות תוך שמירה על סביבות סטריליות הנדרשות לייצור בשר מתורבת.

כוח מניע נוסף מאחורי האבולוציה הטכנולוגית הזו הוא עלייתן של פלטפורמות רכש מתמחות.שוקי המסחר הללו מפשטים את הגישה לציוד ייעודי, שהוא חיוני לאוטומציה של הדור הבא. פלטפורמות כמו Cellbase מגשרות על הפער על ידי חיבור יצרני בשר מתורבת עם ביוריאקטורים, חיישנים ומערכות בקרה חיוניים.

"היום אנחנו משיקים את Cellbase. זהו שוק B2B שנבנה למטרה אחת: להקל על חברות בשר מתורבת להשיג את מה שהן צריכות כדי לגדול."
Cellbase [1]

בעתיד, הצלחת התעשייה תתבסס על פלטפורמות אוטומציה מודולריות וגמישות שיכולות להתמודד עם מורכבות גוברת תוך שמירה על גמישות מספקת לעידוד חדשנות. עם הבסיס החזק שלה בביוטכנולוגיה ואוטומציה, בריטניה ממוקמת היטב להוביל את השינוי הזה, לפתח מערכות ייצור עמידות שמאזנות בין עמידה ברגולציה לצרכים מסחריים.

בסופו של דבר, העתיד של אוטומציה בתהליכי ביולוגיה עוסק ביצירת מערכת אקולוגית שיתופית. על ידי שילוב של מערכות חכמות, ציוד מתקדם ומומחיות בתעשייה, מערכת אקולוגית זו תאפשר לתחום הבשר המתורבת להשיג הצלחה מסחרית בקנה מידה גדול וקיימות סביבתית.

שאלות נפוצות

כיצד בינה מלאכותית ולמידת מכונה מניעים התקדמות באוטומציה של תהליכים ביולוגיים לייצור בשר מתורבת?

בינה מלאכותית ולמידת מכונה מעצבות מחדש את האוטומציה בתהליכי ביולוגיה לייצור בשר מתורבת על ידי מתן שליטה מדויקת על תהליכים מורכבים. כלים מתקדמים אלו מעבדים כמויות עצומות של נתונים בזמן אמת, ומאפשרים למערכות לכוונן אוטומטית פרמטרים כמו טמפרטורה, רמות pH וזרימת חומרים מזינים. התוצאה? גידול תאים עקבי ויעיל ללא צורך בהתערבות ידנית מתמדת.

על ידי חיזוי תוצאות וזיהוי חוסר יעילות, מערכות מבוססות בינה מלאכותית מסייעות למזער בזבוז, לייעל את הסקלאביליות ולהאיץ את לוחות הזמנים של הייצור. סוג זה של אוטומציה חיוני כדי לעמוד בביקוש הגובר לבשר מתורבת באיכות גבוהה תוך שמירה על עלויות ניתנות לניהול וקידום פרקטיקות ברות קיימא.

אילו יתרונות מציעים מערכות בקרה מבוזרות על פני מערכות מרכזיות בעיבוד ביולוגי בקנה מידה גדול לייצור בשר מתורבת?

מערכות בקרה מבוזרות (DCS) מביאות מגוון יתרונות לעיבוד ביולוגי בקנה מידה גדול, במיוחד כשמדובר בייצור בשר מתורבת. על ידי פיזור הבקרה על פני מספר נקודות במקום להסתמך על מערכת מרכזית, DCS מגבירה את האמינות וממזערת את הסיכון להשבתה מוחלטת אם חלק אחד של המערכת נכשל. זה מבטיח שהפעולות יוכלו להמשיך בצורה חלקה, אפילו מול בעיות בלתי צפויות.

יתרון נוסף של DCS הוא הגמישות והיכולת להתרחב, שהם קריטיים למענה על הדרישות המורכבות והמשתנות של ייצור בשר מתורבת. מערכות אלו מאפשרות גם שליטה ומעקב מדויקים יותר על גורמים חיוניים כמו טמפרטורה, pH ורמות חומרים מזינים במספר ביוריאקטורים או יחידות ייצור. התוצאה? עקביות רבה יותר ואיכות מוצר משופרת.

עבור יצרני בשר מתורבת, פלטפורמות כמו Cellbase יכולות לפשט את האינטגרציה של מערכות בקרה מתקדמות. פלטפורמות אלו מחברות חברות עם ספקים המציעים ציוד ביופרוססינג מתקדם המותאם לדרישות ייצור ספציפיות.

מדוע ציוד מיוחד חיוני לייצור בשר מתורבת, וכיצד Cellbase תומך במקורו?

כלים מיוחדים הם עמוד השדרה של ייצור בשר מתורבת.הם מתמודדים עם האתגרים הטכניים הספציפיים של גידול בשר מתאים, כגון שמירה על תנאי ביופרוסס מדויקים והגדלת הייצור. ללא הכלים הללו, שמירה על איכות ויעילות עקבית תהיה כמעט בלתי אפשרית.

Cellbase מפשט את תהליך השגת הכלים החיוניים הללו על ידי שימש כשוק ייעודי המותאם לתעשיית הבשר המתורבת. הוא מאחד חוקרים, מדענים וחברות עם ספקים אמינים המציעים פריטים כמו ביוריאקטורים, מדיות גידול, פיגומים וחיישנים. פלטפורמה זו מבטיחה שאנשי מקצוע יוכלו לגשת במהירות ובאמינות למשאבים שהם צריכים כדי לקדם את עבודתם.

פוסטים קשורים בבלוג

Author David Bell

About the Author

David Bell is the founder of Cultigen Group (parent of Cellbase) and contributing author on all the latest news. With over 25 years in business, founding & exiting several technology startups, he started Cultigen Group in anticipation of the coming regulatory approvals needed for this industry to blossom.

David has been a vegan since 2012 and so finds the space fascinating and fitting to be involved in... "It's exciting to envisage a future in which anyone can eat meat, whilst maintaining the morals around animal cruelty which first shifted my focus all those years ago"