दुनिया का पहला संवर्धित मांस B2B मार्केटप्लेस: घोषणा पढ़ें

बायोप्रोसेसिंग ऑटोमेशन के लिए नियंत्रण प्रणाली

Control Systems for Bioprocessing Automation

David Bell |

  1. प्रिसिजन मॉनिटरिंग &एंप; रेगुलेशन: स्वचालित प्रणालियाँ बायोरिएक्टरों में आदर्श स्थितियों (e.g., तापमान, पीएच, घुलित ऑक्सीजन) को बनाए रखती हैं, जिससे निरंतर कोशिका वृद्धि सुनिश्चित होती है और बैच विफलताओं में कमी आती है।
  2. लागत दक्षता: स्वचालन संसाधन उपयोग को अनुकूलित करता है, विशेष रूप से वृद्धि मीडिया, जो उत्पादन लागत का 95% तक हो सकता है।
  3. एआई एकीकरण: डिजिटल ट्विन्स और मशीन लर्निंग जैसे उपकरण वास्तविक समय में मापदंडों की भविष्यवाणी और समायोजन करते हैं, जिससे उपज में सुधार होता है और अपशिष्ट में कमी आती है।
  4. विस्तार क्षमता: वितरित नियंत्रण प्रणालियाँ और निरंतर जैवप्रसंस्करण बड़े पैमाने पर उत्पादन को सक्षम करते हैं जबकि गुणवत्ता बनाए रखते हैं।
  5. विशेषीकृत उपकरण: Cellbase जैसे प्लेटफॉर्म उद्देश्य-निर्मित बायोरिएक्टरों, सेंसरों, और नियंत्रण प्रणालियों की सोर्सिंग को सरल बनाते हैं, जो संवर्धित मांस के लिए अनुकूलित होते हैं।

स्वचालन संवर्धित मांस उद्योग को बदल रहा है, बड़े पैमाने पर उत्पादन को संभव, कुशल और सटीक बना रहा है।

थर्मो साइंटिफिक ट्रू बायो डिस्कवरी बायोप्रोसेस कंट्रोल सॉफ़्टवेयर

Thermo Scientific TruBio Discovery Bioprocess Control Software

बायोप्रोसेसिंग स्वचालन में नई तकनीकें

संवर्धित मांस उद्योग बायोप्रोसेसिंग स्वचालन में प्रगति कर रहा है, नई तकनीकें दक्षता और स्केलेबिलिटी की सीमाओं को आगे बढ़ा रही हैं। ये प्रगति कंपनियों को उत्पादन की निगरानी, नियंत्रण और अनुकूलन करने के तरीके को बदल रही हैं, अधिक सटीक और लागत-प्रभावी बड़े पैमाने पर निर्माण के लिए मार्ग प्रशस्त कर रही हैं।

आधुनिक सेंसर प्रौद्योगिकियाँ

संवर्धित मांस उत्पादन के लिए बायोप्रोसेस स्थितियों पर करीबी नजर रखना आवश्यक है, और आधुनिक सेंसर इसे अगले स्तर पर ले जा रहे हैं।कॉम्पैक्ट, उच्च-परिशुद्धता सेंसर अब बायोरिएक्टर में pH, घुलित ऑक्सीजन, CO₂, और सेल घनत्व जैसे महत्वपूर्ण मापदंडों की वास्तविक समय में निगरानी प्रदान करते हैं [2][3]। ये उपकरण त्वरित प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं, जिससे बैच की स्थिरता में सुधार होता है और FDA cGMP और EMA मानकों के साथ अनुपालन सुनिश्चित होता है। उदाहरण के लिए, UK-नेतृत्व वाला BALANCE प्रोजेक्ट ने दिखाया है कि कैसे उन्नत सेंसर उत्पाद रिलीज को तेज कर सकते हैं जबकि गुणवत्ता बनाए रखते हैं [3].

इसके अतिरिक्त, प्रोसेस एनालिटिकल टेक्नोलॉजी (PAT) उपकरणों का उपयोग ऑनलाइन प्रबंधन और वास्तविक समय उत्पाद रिलीज को अधिक कुशल बना रहा है। इन उपकरणों को बायोमैन्युफैक्चरिंग प्लेटफॉर्म में एकीकृत करके, कंपनियां संचालन की बेहतर निगरानी कर सकती हैं और जैसे ही परिवर्तन होते हैं, उनका जवाब दे सकती हैं [4]

एआई और मशीन लर्निंग एकीकरण

वास्तविक समय डेटा संग्रह केवल शुरुआत है; एआई और मशीन लर्निंग इसे समझने के लिए कदम उठा रहे हैं। ये तकनीकें बड़े डेटासेट का विश्लेषण करके पैटर्न का पता लगाने, परिणामों की भविष्यवाणी करने और तुरंत पैरामीटर को ठीक करने के द्वारा बायोप्रोसेसिंग में क्रांति ला रही हैं [3][5][8]। एक प्रमुख नवाचार डिजिटल ट्विन्स का उपयोग है - बायोप्रोसेस के वर्चुअल मॉडल - जो संचालन का अनुकरण करते हैं और प्रदर्शन की भविष्यवाणी करते हैं। यह सक्रिय समायोजन को सक्षम बनाता है, महंगे लैब परीक्षण की आवश्यकता को कम करता है [3][4]। उदाहरण के लिए, BALANCE परियोजना डिजिटल ट्विन्स का उपयोग करके वास्तविक समय में डेटा की व्याख्या करती है, एक बुद्धिमान और अनुकूली बायोप्रोसेसिंग वातावरण बनाती है।

IoT, AI, और मशीन लर्निंग का एकीकरण भविष्यवाणी रखरखाव को भी बढ़ाता है, जिससे कंपनियों को उपकरण विफलताओं का पूर्वानुमान लगाने, रखरखाव शेड्यूल को अनुकूलित करने और व्यवधानों को कम करने में मदद मिलती है [6][5]Sanofi, Amgen, और Genentech जैसे उद्योग के नेताओं के केस स्टडीज यह दर्शाते हैं कि ये तकनीकें कैसे उत्पादन को बढ़ा सकती हैं, संदूषण के जोखिम को कम कर सकती हैं, और विकास चक्रों को तेज कर सकती हैं [4]। ये परिचालन त्रुटियों, श्रम लागतों, और देरी को भी कम करने में मदद करती हैं [7][6]। हालांकि, चुनौतियाँ बनी रहती हैं, जैसे विभिन्न स्रोतों से डेटा का एकीकरण और सिस्टम की पारस्परिकता सुनिश्चित करना। समाधान मॉड्यूलर प्लेटफार्मों पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं जो सेंसर, रोबोटिक्स, और विश्लेषणात्मक उपकरणों को सहजता से जोड़ते हैं [3][5]

स्वचालित मीडिया रीसाइक्लिंग और पृथक्करण प्रणाली

मीडिया रीसाइक्लिंग, सेल पृथक्करण, और निस्पंदन के लिए स्वचालित प्रणालियाँ खेती किए गए मांस उत्पादन को बढ़ाने के लिए अनिवार्य होती जा रही हैं। ये प्रणालियाँ न केवल अपशिष्ट और परिचालन लागत को कम करती हैं बल्कि उच्च खाद्य सुरक्षा मानकों को भी सुनिश्चित करती हैं[4]। पृथक्करण प्रक्रियाओं को स्वचालित करके, कंपनियाँ संदूषण के जोखिम को कम कर सकती हैं और बैच की स्थिरता को बढ़ा सकती हैं - दोनों ही नियामक आवश्यकताओं को पूरा करने और लागत दक्षता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

निरंतर जैवप्रक्रिया की ओर बढ़ना एक और गेम-चेंजर है। पारंपरिक बैच चक्रों के विपरीत, निरंतर उत्पादन चल रही, स्वचालित संचालन की अनुमति देता है, जिससे उत्पादकता बढ़ती है जबकि सुविधा का आकार कम होता है[4]। ये प्रगति न केवल लागत को कम करती हैं बल्कि बैच की गुणवत्ता में सुधार करती हैं और कम संसाधनों का उपयोग करके स्थिरता को बढ़ावा देती हैं[2]

बायोप्रोसेस ऑटोमेशन के लिए बाजार में महत्वपूर्ण वृद्धि की उम्मीद है, जो 2024 में £4.3 बिलियन से बढ़कर 2034 तक £13.5 बिलियन हो जाएगी, जो 12.04% की संयुक्त वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) द्वारा संचालित है [5]। यह उछाल कार्यबल की कमी, क्षमता सीमाओं और उच्च उत्पादकता की आवश्यकता को संबोधित करने वाले समाधानों की बढ़ती मांग को दर्शाता है। संवर्धित मांस उत्पादकों के लिए, Cellbase जैसे प्लेटफॉर्म नवीनतम ऑटोमेशन तकनीकों को स्रोत करने का एक सुव्यवस्थित तरीका प्रदान करते हैं, जो सत्यापित लिस्टिंग, स्पष्ट मूल्य निर्धारण और कुशल और स्केलेबल संचालन का समर्थन करने के लिए उद्योग विशेषज्ञता प्रदान करते हैं।

नियंत्रण प्रणालियों के साथ बायोप्रोसेस पैरामीटर का अनुकूलन

संवर्धित मांस उत्पादन में, तापमान, पीएच, घुलित ऑक्सीजन और पोषक तत्व वितरण जैसे कारकों पर सटीक नियंत्रण बनाए रखना अनिवार्य है। आधुनिक नियंत्रण प्रणालियाँ उत्पादन को प्रभावी ढंग से बढ़ाने के लिए आवश्यक स्थिरता सुनिश्चित करती हैं।

पैरामीटर प्रबंधन के लिए नियंत्रण एल्गोरिदम

इस स्तर की सटीकता प्राप्त करने के लिए, उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है। कई बायोप्रोसेस नियंत्रण प्रणालियों के केंद्र में प्रोपोर्शनल-इंटीग्रल-डेरिवेटिव (PID) नियंत्रक होते हैं, जो हीटिंग, कूलिंग और गैस प्रवाह दरों जैसी चर को स्वचालित रूप से समायोजित करते हैं ताकि स्थिर स्थितियों को बनाए रखा जा सके। उदाहरण के लिए, संवर्धित मांस उत्पादन में, pH में थोड़ी सी भी उतार-चढ़ाव एक बैच को बर्बाद कर सकती है। pH सेंसर की निगरानी करने वाला PID नियंत्रक तुरंत ऐसे विचलनों को सही कर सकता है, जिससे प्रक्रिया सही दिशा में बनी रहती है।

एक कदम आगे बढ़ते हुए, मॉडल प्रेडिक्टिव कंट्रोल (MPC) गणितीय मॉडलों का उपयोग करके परिवर्तनों की भविष्यवाणी करता है। केवल सेंसर डेटा पर प्रतिक्रिया करने के बजाय, MPC वर्तमान स्थितियों के विकास की भविष्यवाणी करता है, जिससे पोषक तत्व वितरण दरों को अनुकूलित करने जैसे सटीक समायोजन की अनुमति मिलती है।

इस बीच, एआई-संचालित अनुकूली एल्गोरिदम ऐतिहासिक डेटा का विश्लेषण करके इन रणनीतियों को परिष्कृत करते हैं। कई उत्पादन चक्रों में सूक्ष्म पैटर्न का पता लगाकर, ये सिस्टम परिवर्तनशीलता को कम करते हैं और समग्र उपज को बढ़ाते हैं, जिससे प्रक्रियाएं अधिक कुशल बनती हैं।

डेटा मॉडलिंग और सिमुलेशन विधियाँ

गणितीय मॉडल विभिन्न परिस्थितियों में कोशिकाओं के व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए अमूल्य हैं। मेटाबोलिक मॉडलिंग, उदाहरण के लिए, उत्पादकों को महंगे उत्पादन रन के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले सर्वोत्तम पोषक तत्व सूत्रीकरण और फीडिंग रणनीतियों की पहचान करने के लिए सेलुलर चयापचय का अनुकरण करने में मदद करता है। यह दृष्टिकोण यह सुनिश्चित करता है कि मीडिया व्यंजनों को अपशिष्ट को कम करते हुए विकास को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एक और शक्तिशाली उपकरण है डिजिटल ट्विन - बायोप्रोसेस की एक आभासी प्रतिकृति। डिजिटल ट्विन्स प्रक्रिया भिन्नताओं का अनुकरण करते हैं, वास्तविक समय संवेदन को एआई-संचालित अनुकूलन के साथ जोड़ते हैं ताकि बंद-लूप नियंत्रण प्रणाली बनाई जा सके।ये सिस्टम ऑपरेटरों को लाइव उत्पादन को जोखिम में डाले बिना पैरामीटर समायोजन और स्केलिंग परिदृश्यों का परीक्षण करने की अनुमति देते हैं। प्रक्रिया की समझ को बढ़ाकर, डिजिटल ट्विन्स स्केलिंग को अधिक सुगम और पूर्वानुमानित बनाते हैं।

स्केल-अप चुनौतियों का प्रबंधन

प्रयोगशाला की स्थितियों से औद्योगिक उत्पादन तक स्केलिंग कोई छोटी उपलब्धि नहीं है। जो 2-लीटर बायोरिएक्टर में काम करता है, वह अक्सर सीधे 2,000-लीटर सिस्टम में अनुवादित नहीं होता है। इन बड़े वॉल्यूम्स पर समान पैरामीटर नियंत्रण बहुत कठिन हो जाता है, जिससे नई चुनौतियाँ उत्पन्न होती हैं।

उदाहरण के लिए विलेय ऑक्सीजन प्रबंधन को लें। बड़े बायोरिएक्टरों में, ऑक्सीजन ग्रेडिएंट बन सकते हैं, जिससे ऑक्सीजन की कमी और अधिकता दोनों के क्षेत्र बनते हैं। उन्नत सिस्टम इसको कई विलेय ऑक्सीजन सेंसर का उपयोग करके और पूरे रिएक्टर में समान ऑक्सीजन स्तर सुनिश्चित करने के लिए गतिशील रूप से आंदोलन और गैस प्रवाह को समायोजित करके संबोधित करते हैं।

औद्योगिक पैमानों पर नसबंदी एक और चुनौती है।बड़े सिस्टम का मतलब है अधिक उपकरण और कनेक्शन, जिससे संदूषण का जोखिम बढ़ जाता है। स्वचालित सिस्टम मानव हस्तक्षेप को कम करते हैं और पर्यावरणीय नियंत्रण को सख्त बनाए रखते हैं, जिससे इन जोखिमों में कमी आती है।

कुछ प्रमुख बायोफार्मा कंपनियों, जैसे कि Sanofi, Amgen, और Genentech, ने इन स्केल-अप मुद्दों को सफलतापूर्वक हल किया है। मोनोक्लोनल एंटीबॉडी उत्पादन के लिए निरंतर बायोप्रोसेसिंग प्लेटफार्मों को अपनाकर, उन्होंने दिखाया है कि स्वचालन कैसे बड़े पैमाने पर भी स्थिर परिस्थितियों को बनाए रख सकता है। निरंतर प्रसंस्करण न केवल उत्पादकता और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करता है बल्कि पारंपरिक बैच संचालन की तुलना में सुविधा के पदचिह्न को भी कम करता है [4].

संवर्धित मांस उत्पादकों के लिए, Cellbase जैसे प्लेटफार्म उनके आवश्यकताओं के अनुसार विशेष उपकरणों तक पहुंच प्रदान करते हैं।बायोरिएक्टरों में एकीकृत सेंसर से लेकर विशेष रूप से कल्टीवेटेड मीट के लिए डिज़ाइन किए गए स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों तक, ये क्यूरेटेड मार्केटप्लेस विश्वसनीय समाधान प्रदान करते हैं। सत्यापित लिस्टिंग और उद्योग-विशिष्ट विशेषज्ञता के साथ, उत्पादक आत्मविश्वास के साथ अपनी प्रक्रियाओं को अनुकूलित कर सकते हैं।

बायोप्रोसेस नियंत्रण प्रणाली प्रकारों की तुलना

किसी भी कल्टीवेटेड मीट उत्पादन सुविधा के लिए सही नियंत्रण प्रणाली वास्तुकला का चयन करना एक महत्वपूर्ण कदम है। केंद्रीकृत और वितरित प्रणालियों के बीच चयन, साथ ही स्वामित्व और ओपन-सोर्स प्लेटफार्मों के बीच चयन, प्रारंभिक लागत से लेकर दीर्घकालिक स्केलेबिलिटी तक सब कुछ पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। नीचे, हम इन विकल्पों और कैसे वे कल्टीवेटेड मीट उत्पादन की दक्षता और लचीलापन को आकार देते हैं, पर गहराई से विचार करते हैं।

केंद्रीकृत बनाम वितरित प्रणालियों की तुलना

केंद्रीकृत नियंत्रण प्रणालियाँ एकल कमांड सेंटर से संचालित होती हैं, जो तापमान, पीएच, पोषक तत्व वितरण, और ऑक्सीजन स्तर जैसे प्रमुख प्रक्रियाओं का प्रबंधन करती हैं पूरे सुविधा में। यह सेटअप छोटे संचालन के लिए आदर्श है, जहाँ निगरानी सरल होती है, और सभी डेटा केंद्रीकृत होने से नियामक अनुपालन को लाभ होता है।

दूसरी ओर, वितरित नियंत्रण प्रणालियाँ इन कार्यों को विकेंद्रीकृत करती हैं, सुविधा के विभिन्न नोड्स को नियंत्रण सौंपती हैं। प्रत्येक बायोरिएक्टर या प्रक्रिया इकाई का अपना स्थानीय नियंत्रक होता है, जो फिर बड़े नेटवर्क के साथ संचार करता है। यह विकेंद्रीकरण एक अधिक लचीली प्रणाली बनाता है, क्योंकि एक क्षेत्र में विफलता पूरे संचालन को बाधित करने की संभावना कम होती है।उदाहरण के लिए, BALANCE परियोजना यह दर्शाती है कि कैसे वितरित प्रणालियाँ, मॉड्यूलर AI-चालित दृष्टिकोणों द्वारा संवर्धित, व्यक्तिगत घटक विफलताओं के बावजूद भी निरंतर उत्पादन सुनिश्चित करती हैं [3]

कारक केंद्रीकृत प्रणालियाँ वितरित प्रणालियाँ
लचीलापन सीमित – प्रणाली-व्यापी समायोजन की आवश्यकता उच्च – व्यक्तिगत मॉड्यूल को संशोधित किया जा सकता है
विस्तार क्षमता मध्यम – विस्तार के लिए बड़े निवेश की आवश्यकता उच्च – मॉड्यूलर जोड़ से क्रमिक वृद्धि संभव
प्रारंभिक लागत कम अग्रिम निवेश उच्च सेटअप लागत
एकीकरण सरल – एकल नियंत्रण बिंदु अधिक जटिल – उन्नत समन्वय की आवश्यकता
दोष सहिष्णुताएकल-बिंदु विफलताओं के प्रति संवेदनशील लचीला – स्थानीय विफलताएँ समग्र संचालन को बाधित नहीं करतीं

तेजी से विस्तार के लिए लक्षित सुविधाओं के लिए, वितरित प्रणालियाँ प्रमुख हैं।यदि एक बायोरिएक्टर को रखरखाव की आवश्यकता होती है, तो अन्य कार्य करना जारी रख सकते हैं, जो नाशवान जैविक उत्पादों के उत्पादन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। ऐसे मामलों में डाउनटाइम सीधे लाभप्रदता को प्रभावित करता है, जिससे लचीलापन एक प्रमुख कारक बन जाता है।

इन वास्तुशिल्प अंतरों को ध्यान में रखते हुए, अगला महत्वपूर्ण निर्णय इस बात के इर्द-गिर्द घूमता है कि स्वामित्व वाले या ओपन-सोर्स प्लेटफार्मों का चयन किया जाए, जिनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और चुनौतियाँ हैं।

स्वामित्व बनाम ओपन-सोर्स प्लेटफार्म

स्वामित्व प्लेटफार्म विक्रेता समर्थन, पूर्व-सत्यापित प्रोटोकॉल, और नियमित अपडेट के साथ आते हैं, जो बायोप्रोसेसिंग अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से आकर्षक हो सकते हैं। ये सिस्टम अक्सर खाद्य सुरक्षा अनुपालन को ध्यान में रखकर डिज़ाइन किए जाते हैं, जो नियामक अनुमोदन प्रक्रिया को सरल बनाते हैं। हालांकि, इनकी लागत एक नकारात्मक पहलू है - लाइसेंस शुल्क, चल रहे समर्थन शुल्क, और सीमित अनुकूलन विकल्प बजट पर दबाव डाल सकते हैं।इसके अतिरिक्त, एकल विक्रेता के पारिस्थितिकी तंत्र पर निर्भरता लचीलापन को सीमित कर सकती है, विशेष रूप से स्टार्टअप्स के लिए।

इसके विपरीत, ओपन-सोर्स प्लेटफॉर्म अधिक अनुकूलन और कम लाइसेंसिंग लागत प्रदान करते हैं। वे सामुदायिक नवाचार द्वारा संचालित होते हैं, जिससे सुविधाओं को विशेष रूप से उनके संवर्धित मांस प्रक्रियाओं के लिए सिस्टम को अनुकूलित करने की अनुमति मिलती है। हालांकि, ओपन-सोर्स सिस्टम अपनी चुनौतियों के साथ आते हैं, विशेष रूप से जब यह नियामक अनुपालन की बात आती है। यूके फूड स्टैंडर्ड्स एजेंसी और ईयू विनियमों द्वारा निर्धारित दस्तावेज़ीकरण और सत्यापन आवश्यकताओं को पूरा करना अक्सर आंतरिक संसाधनों में महत्वपूर्ण निवेश या तृतीय-पक्ष ऑडिट की मांग करता है [6][5].

जबकि स्वामित्व वाले सिस्टम मजबूत समर्थन और पूर्व-सत्यापित अनुपालन प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं, वे उच्च अग्रिम और चल रही लागतों के साथ आते हैं।ओपन-सोर्स प्लेटफॉर्म, हालांकि लाइसेंसिंग के मामले में अधिक किफायती होते हैं, अक्सर नियामक मानकों को पूरा करने के लिए अधिक आंतरिक प्रयास की आवश्यकता होती है [6][5].

बायोप्रोसेस ऑटोमेशन की बढ़ती मांग इन विकल्पों के महत्व को उजागर करती है। 2034 तक, बाजार के 2024 में £5.4 बिलियन से बढ़कर £16.88 बिलियन होने की उम्मीद है, जो वितरित, मॉड्यूलर, और स्मार्ट नियंत्रण प्रणालियों के प्रति प्राथमिकता से प्रेरित है [5].

इन विकल्पों को नेविगेट करने वाले उत्पादकों के लिए, Cellbase एक व्यावहारिक समाधान प्रदान करता है। एक विशेष बी2बी मार्केटप्लेस के रूप में कार्य करते हुए, यह संवर्धित मांस उत्पादकों को बायोरिएक्टर, सेंसर, और नियंत्रण प्रणालियों के सत्यापित आपूर्तिकर्ताओं से जोड़ता है। चाहे आप स्वामित्व वाले या ओपन-सोर्स घटकों की ओर झुक रहे हों, Cellbase आपके विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार संगतता और सूचित निर्णय लेने में मदद करता है।

संवर्धित मांस उत्पादन के लिए उपकरण खरीद

उन्नत नियंत्रण प्रणालियों के महत्व को स्थापित करने के बाद, संवर्धित मांस उत्पादन को बढ़ाने के लिए अगला महत्वपूर्ण कदम सही उपकरण का स्रोत बनाना है। आपके द्वारा चुने गए उपकरण आपके संचालन को बना या बिगाड़ सकते हैं, क्योंकि सामान्य बायोप्रोसेसिंग उपकरण और संवर्धित मांस के लिए विशेष रूप से निर्मित प्रणालियों के बीच का अंतर बहुत बड़ा है। यह अंतर उत्पाद की गुणवत्ता से लेकर सख्त नियामक आवश्यकताओं को पूरा करने तक सब कुछ प्रभावित करता है।

विशेषीकृत उपकरण क्यों महत्वपूर्ण हैं

संवर्धित मांस उत्पादन के लिए ऐसे उपकरणों की आवश्यकता होती है जो सटीक परिस्थितियों को बनाए रखने में सक्षम हों, जैसे कि सटीक पीएच स्तर और घुलित ऑक्सीजन सांद्रता, ताकि कोशिका वृद्धि का समर्थन किया जा सके और स्थिरता सुनिश्चित की जा सके। सामान्य उपकरण अक्सर संवेदनशीलता में कमी करते हैं, जिससे उत्पाद की गुणवत्ता और अनुपालन दोनों जोखिम में पड़ जाते हैं।

विशेषीकृत उपकरणों के लाभों का एक प्रमुख उदाहरण BALANCE परियोजना है, जो CPI, Labman, Basetwo, और Nicoya के बीच 2024 और 2025 के बीच किया गया एक सहयोग है। इस पहल ने डिजिटल ट्विन्स और एआई का उपयोग करके बायोप्रोसेस पैरामीटर को गतिशील रूप से नियंत्रित करने के लिए एक मॉड्यूलर स्वचालित बायोरिएक्टर सब-सैंपलर विकसित किया, जिसमें एकीकृत बायोसेंसर सिस्टम हैं। इस अत्याधुनिक तकनीक ने संवर्धित मांस उत्पादन में उपज और स्केलेबिलिटी को काफी हद तक सुधार दिया है [3].

उन्नत सेंसर सिस्टम एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो लगातार तापमान, पीएच, घुले हुए गैसों और पोषक तत्वों के स्तर जैसे वेरिएबल्स की निगरानी करते हैं। ये सेंसर फीडबैक लूप्स के माध्यम से वास्तविक समय में समायोजन की अनुमति देते हैं, मानव त्रुटि को कम करते हैं और सटीक नियंत्रण सुनिश्चित करते हैं।इस स्तर की सटीकता तब और भी महत्वपूर्ण हो जाती है जब प्रयोगशाला सेटअप से वाणिज्यिक उत्पादन तक विस्तार किया जाता है, जहां सबसे छोटी असंगतियां भी महंगे झटके का कारण बन सकती हैं।

उद्योग एकल-उपयोग बायोरिएक्टर सिस्टम और परफ्यूजन प्रौद्योगिकियों की ओर भी बढ़ रहा है, जो संदूषण के जोखिम को कम करते हैं और वाणिज्यिक व्यवहार्यता के लिए आवश्यक उच्च कोशिका घनत्व का समर्थन करते हैं। इन उद्देश्य-निर्मित प्रणालियों में निवेश करने से न केवल उपज बढ़ती है बल्कि अपशिष्ट भी कम होता है और नियामक अनुमोदन को सुव्यवस्थित किया जा सकता है। Cellbase जैसे प्लेटफ़ॉर्म इस विशेष स्रोत प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए कदम उठा रहे हैं।

Cellbase: संवर्धित मांस उपकरण के लिए एक मार्केटप्लेस

Cellbase

ऐतिहासिक रूप से, ऐसे आपूर्तिकर्ताओं को खोजना जो वास्तव में संवर्धित मांस उत्पादन की अनूठी मांगों को समझते हैं, एक चुनौती रही है। अधिकांश प्रयोगशाला आपूर्ति प्लेटफ़ॉर्म व्यापक उद्योगों को पूरा करते हैं और इस विशेष क्षेत्र के लिए आवश्यक विशेषज्ञता की कमी होती है। That's where Cellbase comes in – the first B2B marketplace exclusively serving the cultivated meat sector.

Cellbase शोधकर्ताओं, उत्पादन प्रबंधकों, और खरीद टीमों को बायोप्रोसेस नियंत्रण प्रणालियों, सेंसर, और स्वचालन उपकरणों के सत्यापित आपूर्तिकर्ताओं से जोड़ता है। सामान्य प्लेटफार्मों के विपरीत, Cellbase पर सूचीबद्ध हर उत्पाद को सावधानीपूर्वक जांचा जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह संवर्धित मांस उत्पादन के साथ संगत है।

"आज, Cellbase लॉन्च होता है - एक समर्पित B2B मार्केटप्लेस जो संवर्धित मांस उत्पादन के लिए उपकरण सोर्सिंग को सरल बनाता है।"

  • Cellbase

Cellbase की एक प्रमुख विशेषता इसकी पारदर्शिता है। यह प्लेटफॉर्म विस्तृत तकनीकी दस्तावेज और अग्रिम मूल्य निर्धारण प्रदान करता है, जो पारंपरिक खरीद चैनलों की सामान्य अस्पष्टता को समाप्त करता है। यह पारदर्शिता न केवल असंगत उपकरण खरीदने के जोखिम को कम करती है बल्कि निर्णय लेने की प्रक्रिया को भी तेज करती है।

कई यूके-आधारित संवर्धित मांस स्टार्टअप्स ने पहले ही Cellbase से लाभ उठाया है, इसका उपयोग मॉड्यूलर बायोरिएक्टर सिस्टम और एकीकृत सेंसर पैकेज को स्रोत करने के लिए किया है। ये कंपनियाँ बेहतर आपूर्तिकर्ता संचार, तेज़ खरीद समयसीमा, और कम तकनीकी जोखिम की रिपोर्ट करती हैं - जो उनके संचालन को बढ़ाने के लिए सभी महत्वपूर्ण लाभ हैं।

Cellbase संवर्धित मांस उद्योग के लिए अनुकूलित उत्पादों की एक व्यापक श्रृंखला प्रदान करता है।इनमें शामिल हैं:

  • संवर्धित मांस उत्पादन के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए बायोरिएक्टर
  • pH और घुले हुए ऑक्सीजन की निगरानी के लिए उन्नत सेंसर एरे
  • स्वचालित सैंपलिंग और मीडिया एक्सचेंज सिस्टम
  • संवर्धित मांस प्रोटोकॉल के लिए अनुकूलित प्रक्रिया नियंत्रण सॉफ़्टवेयर
  • विकास मीडिया घटक, जो उत्पादन लागत का 55–95% हो सकते हैं

बायोप्रोसेस ऑटोमेशन की जटिलताओं को नेविगेट करने वाली खरीद टीमों के लिए, Cellbase का विशेष ध्यान एक गेम-चेंजर है। सिस्टम घटकों के बीच तकनीकी संगतता सुनिश्चित करके, प्लेटफ़ॉर्म एकीकरण जोखिमों को कम करता है और मॉड्यूलर, स्केलेबल सेटअप का समर्थन करता है जिसकी आधुनिक सुविधाएं मांग करती हैं। बायोप्रोसेस ऑटोमेशन बाजार के 2024 में £5.4 बिलियन से बढ़कर 2034 तक £16.88 बिलियन होने का अनुमान है[5], उद्देश्य-निर्मित उपकरणों तक पहुंच होना पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।

बायोप्रोसेसिंग ऑटोमेशन का भविष्य

संवर्धित मांस उद्योग एक महत्वपूर्ण मोड़ पर पहुंच गया है जहां उन्नत ऑटोमेशन और बुद्धिमान नियंत्रण प्रणालियाँ उत्पादन को बढ़ाने के लिए आवश्यक हो गई हैं। एआई, मशीन लर्निंग, और डिजिटल ट्विन प्रौद्योगिकियों का एकीकरण बायोप्रोसेस को प्रबंधित, निगरानी और परिष्कृत करने के तरीके में क्रांति ला रहा है।

जैसे-जैसे संवर्धित मांस के लिए बाजार की प्रक्षेपण बढ़ रही है, बड़े पैमाने पर उत्पादन को संभालने में सक्षम स्वचालित प्रणालियों की आवश्यकता स्पष्ट होती जा रही है [5]। उद्योग की तीव्र वृद्धि इस बात को रेखांकित करती है कि पारंपरिक मैनुअल विधियाँ अब व्यावसायिक मांगों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।

यह बदलाव बायोप्रोसेसिंग में एक परिवर्तन को प्रेरित कर रहा है, जो प्रतिक्रियात्मक प्रबंधन से गतिशील, वास्तविक समय नियंत्रण की ओर बढ़ रहा है।आधुनिक प्रणालियाँ अब pH स्तर, घुलित ऑक्सीजन, और पोषक तत्वों की आपूर्ति जैसे मापदंडों को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकती हैं, जैवप्रक्रिया की स्थितियों में बदलाव के प्रति बिना मानवीय हस्तक्षेप के प्रतिक्रिया देती हैं। यह सक्रिय दृष्टिकोण न केवल परिचालन त्रुटियों को कम करता है बल्कि उत्पाद की गुणवत्ता को भी सुनिश्चित करता है और स्टाफिंग चुनौतियों को कम करने में मदद करता है।

इस परिवर्तन का एक प्रमुख उदाहरण BALANCE परियोजना है, जो स्मार्ट बायोरिएक्टर प्रौद्योगिकियों को AI-चालित अनुकूलन के साथ जोड़ती है ताकि एक बंद-लूप नियंत्रण प्रणाली बनाई जा सके [3]। लाइव डेटा की व्याख्या करके और लैब-आधारित परीक्षण पर निर्भरता को कम करके, यह प्रणाली अनुकूली जैवप्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कदम आगे बढ़ाती है।

उद्योग भी निरंतर जैवप्रक्रिया को अपना रहा है, जो तेजी से पारंपरिक बैच विधियों की जगह ले रहा है।इस दृष्टिकोण के कई फायदे हैं, जिनमें उच्च उत्पादकता, कम संदूषण जोखिम, और अधिक उत्पाद स्थिरता शामिल हैं - ये प्रमुख कारक हैं जो संवर्धित मांस उत्पादकों के लिए नियामक मानकों को पूरा करने और उपभोक्ता विश्वास प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

स्वचालन यूके के नियामक आवश्यकताओं को पूरा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि यह सटीक डेटा कैप्चर और ट्रेसबिलिटी को सक्षम बनाता है। उन्नत प्रणालियाँ वास्तविक समय में संसाधन उपयोग को अनुकूलित करती हैं, अपशिष्ट को कम करती हैं और नवीकरणीय फीडस्टॉक्स को अपनाने का समर्थन करती हैं। ये दक्षताएँ लगातार गुणवत्ता सुनिश्चित करने और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के व्यापक लक्ष्यों के साथ मेल खाती हैं। जब एकल-उपयोग प्रौद्योगिकियों के साथ जोड़ा जाता है, तो बुद्धिमान नियंत्रण प्रणालियाँ पारिस्थितिक पदचिह्न को और कम करती हैं जबकि संवर्धित मांस उत्पादन के लिए आवश्यक बाँझ वातावरण को बनाए रखती हैं।

इस तकनीकी विकास के पीछे एक और प्रेरक शक्ति विशेष खरीद प्लेटफार्मों का उदय है।ये मार्केटप्लेस उद्देश्य-निर्मित उपकरणों तक पहुंच को सरल बना रहे हैं, जो अगली पीढ़ी के स्वचालन के लिए महत्वपूर्ण है। Cellbase जैसे प्लेटफॉर्म आवश्यक बायोरिएक्टर, सेंसर और नियंत्रण प्रणालियों के साथ संवर्धित मांस उत्पादकों को जोड़कर अंतर को पाट रहे हैं।

"आज हम Cellbase लॉन्च कर रहे हैं। यह एक B2B मार्केटप्लेस है जो एक उद्देश्य के लिए बनाया गया है: संवर्धित मांस कंपनियों के लिए उनकी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए स्रोत को आसान बनाना।"
Cellbase [1]

आगे देखते हुए, उद्योग की सफलता उन मॉड्यूलर और अनुकूलनीय स्वचालन प्लेटफार्मों पर निर्भर करेगी जो बढ़ती जटिलता को संभाल सकते हैं जबकि नवाचार को बढ़ावा देने के लिए पर्याप्त लचीले बने रहते हैं। जैव प्रौद्योगिकी और स्वचालन में अपनी मजबूत नींव के साथ, यूके इस परिवर्तन का नेतृत्व करने के लिए अच्छी तरह से स्थित है, जो नियामक अनुपालन और व्यावसायिक आवश्यकताओं के संतुलन के साथ लचीली उत्पादन प्रणालियों का विकास कर रहा है।

अंततः, बायोप्रोसेसिंग ऑटोमेशन का भविष्य एक सहयोगी पारिस्थितिकी तंत्र बनाने के बारे में है। बुद्धिमान प्रणालियों, अत्याधुनिक उपकरणों, और उद्योग विशेषज्ञता को एक साथ लाकर, यह पारिस्थितिकी तंत्र संवर्धित मांस क्षेत्र को बड़े पैमाने पर व्यावसायिक सफलता और पर्यावरणीय स्थिरता दोनों को प्राप्त करने में सक्षम बनाएगा।

सामान्य प्रश्न

संवर्धित मांस उत्पादन के लिए बायोप्रोसेसिंग ऑटोमेशन में AI और मशीन लर्निंग कैसे प्रगति ला रहे हैं?

AI और मशीन लर्निंग संवर्धित मांस उत्पादन में बायोप्रोसेसिंग ऑटोमेशन को जटिल प्रक्रियाओं पर सटीक नियंत्रण प्रदान करके पुनः आकार दे रहे हैं। ये उन्नत उपकरण वास्तविक समय में विशाल मात्रा में डेटा को संसाधित करते हैं, जिससे प्रणालियाँ तापमान, pH स्तर, और पोषक तत्व प्रवाह जैसे मापदंडों को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकती हैं। परिणाम? लगातार और कुशल कोशिका वृद्धि बिना निरंतर मैनुअल हस्तक्षेप के।

परिणामों का पूर्वानुमान लगाने और अक्षमताओं की पहचान करने से, एआई-संचालित प्रणालियाँ अपव्यय को कम करने, स्केलेबिलिटी को सुव्यवस्थित करने और उत्पादन समयसीमा को तेज करने में मदद करती हैं। इस प्रकार का स्वचालन उच्च गुणवत्ता वाले संवर्धित मांस की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए आवश्यक है, जबकि लागत को प्रबंधनीय बनाए रखते हुए और स्थायी प्रथाओं को बढ़ावा देते हुए।

संवर्धित मांस उत्पादन के लिए बड़े पैमाने पर जैव-प्रसंस्करण में केंद्रीकृत प्रणालियों की तुलना में वितरित नियंत्रण प्रणालियाँ क्या लाभ प्रदान करती हैं?

वितरित नियंत्रण प्रणालियाँ (DCS) बड़े पैमाने पर जैव-प्रसंस्करण के लिए कई लाभ लाती हैं, विशेष रूप से जब संवर्धित मांस का उत्पादन करने की बात आती है। नियंत्रण को एक केंद्रीकृत प्रणाली पर निर्भर रहने के बजाय कई बिंदुओं पर फैलाकर, DCS विश्वसनीयता बढ़ाता है और यदि प्रणाली का एक हिस्सा विफल हो जाता है तो पूर्ण शटडाउन के जोखिम को कम करता है। यह सुनिश्चित करता है कि अप्रत्याशित समस्याओं के बावजूद संचालन सुचारू रूप से जारी रह सके।

DCS का एक और लाभ इसकी लचीलापन और स्केलेबिलिटी है, जो संवर्धित मांस उत्पादन की जटिल और लगातार बदलती मांगों को पूरा करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। ये सिस्टम तापमान, पीएच, और पोषक तत्व स्तर जैसे आवश्यक कारकों के अधिक सटीक नियंत्रण और निगरानी की अनुमति देते हैं, जो कई बायोरिएक्टर या उत्पादन इकाइयों में होते हैं। परिणाम? अधिक स्थिरता और बेहतर उत्पाद गुणवत्ता।

संवर्धित मांस उत्पादकों के लिए, Cellbase जैसे प्लेटफॉर्म उन्नत नियंत्रण प्रणालियों के एकीकरण को सरल बना सकते हैं। ये प्लेटफॉर्म कंपनियों को उन आपूर्तिकर्ताओं से जोड़ते हैं जो विशेष उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अत्याधुनिक बायोप्रोसेसिंग उपकरण प्रदान करते हैं।

संवर्धित मांस उत्पादन के लिए विशेष उपकरण क्यों आवश्यक हैं, और Cellbase इसके सोर्सिंग का समर्थन कैसे करता है?

विशेष उपकरण संवर्धित मांस उत्पादन की रीढ़ हैं।वे कोशिकाओं से मांस उगाने की विशिष्ट तकनीकी चुनौतियों का सामना करते हैं, जैसे कि सटीक जैव-प्रसंस्करण स्थितियों को बनाए रखना और उत्पादन को बढ़ाना। इन उपकरणों के बिना, लगातार गुणवत्ता और दक्षता बनाए रखना लगभग असंभव होगा।

Cellbase इन आवश्यक उपकरणों की सोर्सिंग की प्रक्रिया को सरल बनाता है, जो कि संवर्धित मांस उद्योग के लिए एक समर्पित मार्केटप्लेस के रूप में कार्य करता है। यह शोधकर्ताओं, वैज्ञानिकों और कंपनियों को विश्वसनीय आपूर्तिकर्ताओं के साथ जोड़ता है जो बायोरिएक्टर, ग्रोथ मीडिया, स्कैफोल्ड्स और सेंसर जैसी वस्तुएं प्रदान करते हैं। यह प्लेटफॉर्म सुनिश्चित करता है कि पेशेवर तेजी से और विश्वसनीय रूप से उन संसाधनों तक पहुंच सकें जिनकी उन्हें अपने काम को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यकता होती है।

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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"