用于控制、检测、调节和/或分析生物、生物化学、化学和/或物理过程的系统、方法、计算机程序产品和用户接口技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制、检测、调节和/或分析生物、生物化学、化学和/或物理过程的计算机系统、计算机实现方法、计算机程序产品和用户接口，其包括至少两个单元，该单元被设计为接收物质或材料，以便在所述物质上进行至少一种生物学、生物化学、化学和/或物理过程。每个单元具有至少一个传感器，该传感器被设计用于检测与该过程相关的测量数据。另外，计算机系统包括至少一个显示单元，通过该显示单元，两个单元的测量数据以相应的时间相关性显示，该时间相关性允许基于所显示的测量数据中的固有关系获得信息。

Systems, methods, computer programs, products, and user interfaces for controlling, detecting, regulating, and / or analyzing biological, biochemical, chemical, and / or physical processes

The invention relates to a method for detection, control, regulation and / or analysis of biological, biochemical, chemical and / or physical process computer system, computer implemented method, computer program product and user interface, which comprises at least two units, the unit is designed to receive the substances or materials for at least one of Biology biochemistry, chemical and / or physical processes in the material. Each unit has at least one sensor designed to detect measurement data relevant to the process. In addition, the computer system includes at least one display unit, the display unit displays the time correlation measurement data of two units in the corresponding time, the correlation allows to obtain information inherent relationship between measurement data displayed on the basis of the.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制、检测、调节和/或分析生物、生物化学、化学和/或物理过程的计算机系统、计算机实现方法、计算机程序产品和用户接口。
技术介绍
已知系统实时地实现测量数据的显示，该数据可以通过单元的传感器捕获，即所显示的测量数据与当前的处理时间耦合。不可能独立于捕获测量数据的绝对时间显示测量数据。该显示通过显示单元进行，该显示单元与生物反应器或过滤装置或冷冻和除霜系统连接。另外，通常可以通过显示单元设置对进行生物、生物化学、化学和/或物理过程是重要的参数。参数可以例如是pH值、氧气供给等。因此，测量数据的具体过程的可视化以及过程参数的控制是可能的。然而，当生物、生物化学、化学和/或物理过程在包含反应器的单元中进行时，获得影响该过程的重要因素的精确概述以及对过程的成功有影响的这些因素的变化是非常重要的。为此，有必要相互比较在不同绝对时间开始的不同的过程配置和/或相同的过程和/或不同的配置的例如在不同过程的一个或多个批量数据阶段(batchphase)或批量数据中的测量数据流。传统的系统不能以这样的方式以时间相关性(temporalcorrelation)呈现这样的测量数据流，从而能基于所检测到的测量数据中的固有关系获得信息。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是能够以改进的方式记录和进一步处理生物、生物化学、化学和/或物理过程的测量数据。本专利技术的目的由独立权利要求的特征实现。优选地的实施例为从属权利要求的主题。根据本专利技术，该目的通过独立权利要求的特征来实现。优选实施例是从属权利要求的主题。本专利技术的第一方面提供了一种用于控制、检测、调节和/或分析生物、生物化学、化学和/或物理过程的计算机系统，包括：至少两个实体或单元，其被设计为接收物质或材料，以对所述物质进行至少一种生物，生物化学，化学和/或物理过程；其中，每个单元具有至少一个传感器，该传感器被配置为检测与该过程相关的测量数据；和至少一个显示单元，两个单元的测量数据通过该显示单元以各自的时间相关性(temporalcorrelation)显示，该时间相关性允许基于所呈现的测量数据之间的关系获得信息。反应器可以例如是生物反应器和/或化学反应器，其被配置为接收可以在其上进行至少一种生物、生物化学、化学和/或物理过程的物质或材料。在生物反应器中，可以使用袋形式或自立(free-standing)装置形式的一次性反应器以及由不锈钢制成的固体容器。根据培养的类型，生物反应器用固体材料填充，以建立黏附细胞(adherentcells)，或者被配置为搅拌反应器。或者或除了反应器之外，单元可以特别地包括至少一个可用于过滤介质的过滤器。例如，这可以是用于交叉流过滤的过滤器，其可以例如用于蛋白质或蛋白质成分的净化和/或分离；可以是用于进行膜层析的过滤器，例如用于分离细胞成分、核酸、病毒、支原体或内毒素；可以是澄清过滤器，例如用于净化血清溶液或血浆溶液；可以是病毒过滤器，例如用于分离病毒和/或病毒成分；可以是UV-C失活系统，例如用于分离病毒和/或病毒成分；和/或用于液体过滤的切向流过滤器或横流过滤器，例如在食品和/或制药工业中。作为反应器或过滤器的替代或补充，单元可以特别地包含至少一个冷冻和解冻系统，其被配置为例如在生产和过程开发中可重复地冷冻和解冻生物制药液体。物质可以是液体、气体和/或固体。该物质可由为了能够使该方法进行所需的至少一种组分组成。因此，例如，对于微生物的培养，需要产生和维持确保生物体最佳生长的必要条件。例如，这样重要的条件可以是营养培养基或营养溶液、氧含量、pH值和/或生物反应器中的温度的组合。培养的最终目的可以是获得生物体或部分生物体和/或分泌的或未分泌的代谢产物，其可以在制药工业中用作活性物质或在化学工业中用作基本化学制品。此外，培养的目的可以是分解化学组合物，例如用于污水处理或用于食品的发酵。在这种情况下，每个单元可以分别地由至少一个反应器、至少一个传感器以及可选地一个或多个单独的控制单元和处理装置构成，从逻辑视角看，它们一起构成装置的一部分，一个或多个过程活动可以在该装置中进行。每个单元在过程的给定时间段总是只产生一个批量数据。因此，通过每个单元可以呈现特定的过程，从而可以借助传感器检测同时显示过程记录或过程监控所需的所有测量数据。存在于单元中的物质和/或在其中进行的过程中出现的物质的测量数据不受特别限制且很大程度上取决于各自的应用及其目的或任务，所述测量数据由计算机系统检测、显示且可能与其它单元的测量数据相关。数据例如可以涉及细胞密度、细胞生长速率、培养基的数量、培养基的泡沫的产生、培养基的pH值、培养基的温度、培养基的氧含量、培养基的二氧化碳含量、培养基的浊度(clouding)、培养基的电容和/或电导率、培养基的特定内容物或营养物的浓度、培养基中产生和分泌的代谢产物、肽和/或蛋白质的浓度、生物反应器的特定部分中的流速或生物反应器的操作参数。用于检测这种或其它测量数据的相应的传感器不受任何特定限制且在现有技术中是已知的。可以在特定的时间间隔内检测测量数据。时间间隔优选地在大约500和大约60,000ms之间的范围内。优选地通过传感器(轮询)可以从每个单元恢复测量数据。在待进行的发酵的实施例中，单元可以由容器(例如生物反应器、过滤装置或冷冻和解冻系统)、传感器(例如用于分析O2和/或CO2的气体分析装置)和另一个单独的控制单元(例如，比例控制单元)。这些部件中的每一个可以通过相应的装置与该单元连接。每个装置可以是通信接口或输入/输出接口或通信接口。单元和装置之间的分离可以有效和简单地实现，且具有以下优点：单元(其由至少一个反应器构成)、至少一个传感器以及最多样化的单独的控制单元可以以简单和有效的方式借助装置与一单元连接，例如通过网络。此外，在通信角度、技术角度和过程角度之间可以进行清楚的区分。因此，在前述实施例中，气体分析装置可以通过通用串行总线(USB)连接与单元连接，其中，传感器装置用作通信接口。例如，生物反应器可以经由以太网与该单元交换数据，其中，反应器装置可以用作通信接口。比例控制单元可以通过单独的控制单元装置耦合到单元。所需的内部单独控制单元可以可选地与该单元连接。例如，可以采用代替装置的计算模块进行循环计算，并且因此以与装置类似的方式循环地将结果作为值提供给控制模块。样本数据管理模块可以手动输入收集的样本数据，该收集的样本数据仅从实验室中的样本确定。各个部件的逻辑组合形成一个单元，该单元的优点是可以实现装置通信(装置)和监控的分离，也就是过程级别(processlevel)(单元)。每个单元具有至少一个传感器，该传感器被设计为检测与过程相关的特定的(即预定的或可预定的)测量数据。在这种情况下，例如，传感器可以是气体传感器，例如O2或CO2氧传感器、pH传感器、葡萄糖传感器、乳酸盐传感器以及设计成检测合适的关于待进行的过程的测量变量的任何其它传感器，或者这些传感器的任何组合。可选地，每个单元可以另外地具有至少一个单独的控制单元。这同样适用于过滤装置。分离单元/装置用于模块化设置，每个用户可以通过该模块化设置以标准的方式配置自己的工艺过程而无需工程制造(engineering本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制、检测、调节和/或分析生物、生物化学、化学和/或物理过程的计算机系统(160)，包括：至少两个单元(135A‑N，200，320，405A‑N)，它们被设计成接收物质，以便于在所述物质上进行至少一个生物学、生物化学、化学和/或物理过程；其中，每个所述单元(135A‑N，200，320，405A‑N)具有至少一个被配置为检测与所述过程相关的测量数据(335)的传感器(140A‑N，220，420A‑N)；和至少一个显示单元(100，500，600，700，800)，借助于所述显示单元，所述两个单元(135A‑N，200，320，405A‑N)的测量数据(335)以各自的时间相关性显示，所述时间相关性允许基于所呈现的测量数据(335)之间的关系获得信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 EP 14002995.01.一种用于控制、检测、调节和/或分析生物、生物化学、化学和/或物理过程的计算机系统(160)，包括：至少两个单元(135A-N，200，320，405A-N)，它们被设计成接收物质，以便于在所述物质上进行至少一个生物学、生物化学、化学和/或物理过程；其中，每个所述单元(135A-N，200，320，405A-N)具有至少一个被配置为检测与所述过程相关的测量数据(335)的传感器(140A-N，220，420A-N)；和至少一个显示单元(100，500，600，700，800)，借助于所述显示单元，所述两个单元(135A-N，200，320，405A-N)的测量数据(335)以各自的时间相关性显示，所述时间相关性允许基于所呈现的测量数据(335)之间的关系获得信息。2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，还包括检测单元(150)，所述检测单元被设计为：通过将各个单元(135A-N，200，320，405A-N)的测量数据(335)流进行互相比较，识别时间相关性；和能够独立于所述测量数据(335)的捕获的绝对时间，通过显示单元(100，500，600，700，800)显示各个单元(135A-N，200，320，405A-N)的相应的测量数据(335)。3.根据前述权利要求中任一项所述的计算机系统，其特征在于，当具有特定比例的时间窗口应用于各个单元(135A-N，200，320，405A-N)的所述测量数据(335)时，可以优选地显示所述时间相关性，从而使得位于所述时间窗口中的所述测量数据(335)独立于所述测量数据的检测的绝对时间以时间相关性显示。4.根据前述权利要求中任一项所述的计算机系统，其特征在于，所述时间相关性可以被设置为用户输入的函数。5.根据权利要求4所述的计算机系统，其特征在于，借助于在各个显示区域(105,110,505,510,605,610,705,710,805,810)内的所述显示单元(100,500,600,700,700)显示所述两个单元(135A-N,200,320,405A-N)的所述测量数据(335)；其中，在设置期间，在每个所述显示区域(105,110,505,510,605,610,705,710,805,810)中，用户借助于缩放控件(825,830)在特定时间将相应的时间窗口应用于测量数据(335)，所述缩放控件(825,830)可以在各个显示区域(105,110,505,510,605,610,705,710,805,810)中沿着所述测量数据(335)移动。6.根据前述权利要求中任一项所述的计算机系统，其特征在于，还包括：控制模块(155)，所述控制模块(155)被设计为将至少两个单元(135A-N，200,320,405A-N)组合成组。7.根据权利要求6所述的计算机系统，其特征在于，所述控制模块(155)还被设计为将应用在各个单元(135A-N，200,320,405A-N)的测量数据(335)上的时间窗口链接在一起，所述测量数据(335)在相应的显示区域(105,110,505,510,605,610,705,710,805,810)显示，因而用户可以借助于缩放控件(825,830)跟随各个单元(135A-N,200,320,405A-N)的所述测量数据(335)同步地移动所述时间窗口，以控制所述时间窗口。8.根据权利要求6所述的计算机系统，其特征在于，所述控制模块(155)被设计为在同一时间且独立于所述绝对时间，执行在各个单元(135A-N,200,320,405A-N)的物质上进行的过程。9.一种用于控制、检测、调节和/或分析生物、生物化学、化学和/或物理过程的计算机实现的方法，包括：提供至少两个单元(135A-N,200,320,405A-N)，其被设计为接收物质，以便在所述物质上进行至少一个生物、生物化学、化学和/或物理过程，其中，每个所述单元(135A-N,200,320,405A-N)具有至少一个传感器；传感器检测与相应过程相关的测量数据(335)；以及通...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐皮·韦格勒，尼尔斯·格特耶，萨沙·克伦宾，
申请(专利权)人：赛多利斯史泰迪生物技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE