[發(fā)明專利]一種基于數(shù)據(jù)庫的生物反應器設計方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210570216.6
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114880943B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 盧衛(wèi)東;王成;梁朗
• 申請（專利權）人: 安及義實業(yè)（上海）有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N20/00;G06F16/907;G06F16/23
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種基于數(shù)據(jù)庫的生物反應系統(tǒng)設計方法，其特征在于，包括：

步驟S1：針對一目標反應系統(tǒng)的設計需求生成所述目標反應系統(tǒng)的設計特征；

步驟S2：自所述數(shù)據(jù)庫中采用所述設計特征查找一相近的歷史反應系統(tǒng)，對所述歷史反應系統(tǒng)進行調整，以生成一模擬反應系統(tǒng)；

步驟S3：對所述模擬反應系統(tǒng)進行模擬并迭代，當所述模擬反應系統(tǒng)符合所述目標反應系統(tǒng)的設計指標后，將所述模擬反應系統(tǒng)作為所述目標反應系統(tǒng)輸出；

所述步驟S1包括，根據(jù)所述設計需求對應的細胞類型，生成符合特定細胞培養(yǎng)特性的設計指標；

所述設計指標用于確定所述目標反應系統(tǒng)的類型；

隨后，采用所述設計指標生成所述設計特征，所述設計特征用于對所述目標反應系統(tǒng)進行工藝表征；

于所述步驟S1之前包括一數(shù)據(jù)庫生成過程，所述數(shù)據(jù)庫生成過程具體包括：

步驟A1：獲取多組歷史反應系統(tǒng)，對所述歷史反應系統(tǒng)分別進行測試以生成對應于所述歷史反應系統(tǒng)的工藝信息和所述設計特征；

步驟A2：根據(jù)所述工藝信息和所述設計特征建立所述歷史反應系統(tǒng)的反應器模型；

所述反應器模型用于表征所述歷史反應系統(tǒng)的工藝指標與機械設計特征變化規(guī)律；

步驟A3：將所述歷史反應系統(tǒng)和所述反應器存入所述數(shù)據(jù)庫；

則所述步驟S3之后還包括：

步驟S4：提取所述目標反應系統(tǒng)的所述工藝信息和所述設計特征，根據(jù)所述目標反應系統(tǒng)的所述工藝信息和所述設計特征對所述數(shù)據(jù)庫進行更新。

2.根據(jù)權利要求1所述的生物反應系統(tǒng)設計方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

步驟S31：對所述模擬反應系統(tǒng)進行模擬，獲得所述模擬反應系統(tǒng)的工藝性能數(shù)據(jù)；

步驟S32：根據(jù)所述工藝性能數(shù)據(jù)判斷所述模擬反應系統(tǒng)是否符合所述設計指標；

若是，將所述模擬反應系統(tǒng)作為所述目標反應系統(tǒng)輸出；

若否，對所述模擬反應系統(tǒng)的機械特征進行調整，隨后返回所述步驟S31。

3.根據(jù)權利要求2所述的生物反應系統(tǒng)設計方法，其特征在于，所述步驟S32中，對所述機械特征進行調整的方法包括：

確定一目標Kla值，在所述目標Kla值不變的情況下對所述模擬反應系統(tǒng)進行縮放；

和/或，確定一目標P/V值，在所述目標P/V值不變的情況下對所述模擬反應系統(tǒng)進行縮放；

和/或，確定一目標OTR值，在所述目標OTR值不變的情況下對所述模擬反應系統(tǒng)進行縮放；

和/或，對所述模擬反應系統(tǒng)進行多參數(shù)風險分析以獲得影響系數(shù)，根據(jù)所述影響系數(shù)對所述模擬反應系統(tǒng)進行縮放。

4.根據(jù)權利要求2所述的生物反應系統(tǒng)設計方法，其特征在于，所述步驟S31中，采用一等值曲線圖顯示所述工藝性能數(shù)據(jù)；

則所述步驟S32還包括：通過調整所述等值曲線圖的投影方式、顯示范圍，并基于Kla值進行逆運算獲得Pv值、通氣量、轉速和vvm，以判斷所述模擬反應系統(tǒng)是否符合所述設計指標。

5.一種基于數(shù)據(jù)庫的生物反應系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，用于實施如權利要求1-4任意一項所述的生物反應系統(tǒng)設計方法，包括：

設計特征提取單元，所述設計特征提取單元接收一目標反應系統(tǒng)的設計需求，根據(jù)所述設計需求確定設計特征；

反應系統(tǒng)生成單元，所述反應系統(tǒng)生成單元自所述數(shù)據(jù)庫中采用所述設計特征查找一歷史反應系統(tǒng)，并根據(jù)所述歷史反應系統(tǒng)生成模擬反應系統(tǒng)；

迭代單元，所述迭代單元對所述模擬反應系統(tǒng)進行模擬并迭代，直至所述模擬反應系統(tǒng)符合所述目標反應系統(tǒng)的設計指標后輸出。

6.根據(jù)權利要求5所述的生物反應系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)庫生成單元和數(shù)據(jù)庫更新單元；

所述數(shù)據(jù)庫生成單元獲取多組歷史反應系統(tǒng)，根據(jù)所述歷史反應系統(tǒng)建立并存儲對應于所述歷史反應系統(tǒng)的反應器模型；

所述數(shù)據(jù)庫更新單元獲取所述目標反應系統(tǒng)，并提取所述目標反應系統(tǒng)的工藝信息和設計特征，根據(jù)所述目標反應系統(tǒng)的所述工藝信息和所述設計特征對所述數(shù)據(jù)庫進行更新。