Công nghệ sinh học đề cập đến việc ứng dụng kỹ thuật các hệ thống sinh học, tế bào hoặc sinh vật nhằm phát triển sản phẩm và quy trình. Ngành này kết hợp các lĩnh vực như sinh học, hóa học, kỹ thuật quy trình và tự động hóa. Mục tiêu là điều khiển, giám sát các quá trình sinh học một cách có mục tiêu và chuyển chúng thành các quy trình ổn định, có thể tái tạo.

Các ứng dụng công nghệ sinh học từ hoạt động trong phòng thí nghiệm cho đến các quy trình sản xuất công nghiệp liên tục. Thiết kế kỹ thuật có vai trò quyết định lớn xem một quy trình sinh học có thể được triển khai ở quy mô lớn và vận hành hiệu quả về kinh tế hay không.

Các quy trình công nghệ sinh học hiện nay được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp và là các ứng dụng cốt lõi của công nghệ sinh học ở những lĩnh vực khác nhau. Trong ngành Công nghiệp dược phẩm‑ và dược sinh học, chúng là nền tảng cho việc sản xuất hoạt chất phức tạp, vắc xin cũng như các liệu pháp tế bào‑ và gen. Trong công nghệ sinh học công nghiệp, các quy trình sinh học được áp dụng, như trong quá trình lên men hoặc chuyển đổi enzym.

Ngành công nghiệp thực phẩm‑ và đồ uống cũng ngày càng sử dụng công nghệ sinh học để tối ưu hóa quy trình hoặc phát triển các sản phẩm mới. Hơn nữa, nó ngày càng quan trọng trong lĩnh vực năng lượng và môi trường, như trong các khái niệm lưu trữ‑ và chuyển đổi bền vững. Mặc dù có các mục tiêu khác nhau, các ứng dụng này đều yêu cầu cao về độ chính xác kỹ thuật cũng như độ ổn định của quy trình.

Tầm quan trọng ngày càng tăng của công nghệ sinh học liên quan chặt chẽ đến các phát triển toàn cầu cũng như theo đuổi tăng trưởng bền vững. Nhu cầu về phương pháp sản xuất bền vững ngày càng tăng, cũng như sự quan tâm đến các sản phẩm sinh học và cá nhân hóa. Đồng thời, các quy trình công nghệ sinh học cần được chuyển đổi từ nghiên cứu sang quy mô công nghiệp nhanh hơn.

Quá trình mở rộng quy mô này mang đến các thách thức kỹ thuật mới. Các thao tác thủ công nhanh chóng đạt giới hạn, trong khi các hệ thống tự động hóa mang lại các điều kiện có thể tái lập được và chất lượng quy trình ổn định. Tự động hóa trở thành yếu tố chính trong công nghệ sinh học hiện đại.

Các ứng dụng công nghệ sinh học đặt ra yêu cầu đặc biệt đối với kỹ thuật hệ thống và tự động hóa. Các thông số quy trình như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng chất và thành phần khí cần được điều chỉnh chính xác và giám sát liên tục. Đồng thời, thiết kế vệ sinh và các thành phần có thể tiệt trùng là không thể thiếu nhằm bảo vệ các hệ thống sinh học nhạy cảm.

Ngoài ra, nhu cầu về các khái niệm hệ thống linh hoạt và mô đun là rất cần thiết. Các quy trình cần phải thích ứng với các giai đoạn phát triển khác nhau: Từ thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đến cơ sở sản xuất. Một chiến lược tự động hóa xuyên suốt cho phép chuyển giao và mở rộng quy trình một cách nhất quán.

Festo đồng hành cùng các ứng dụng công nghệ sinh học với một danh mục sản phẩm được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của những quy trình sinh học. Trọng tâm là sự kết hợp giữa tự động hóa, phần cứng gần quy trình và kiến thức kỹ thuật chuyên sâu‑Know‑how.

Hơn nữa, Festo còn tích cực tham gia nghiên cứu các công nghệ tương lai. Trong khuôn khổ các dự án đổi mới, các nguyên tắc sinh học được phân tích và chuyển giao cho những ứng dụng kỹ thuật. Ví dụ cho điều này là PhotoBionicCell và BionicHydrogenBattery, thể hiện phương thức quá trình sinh học có thể được tận dụng cho các cách tiếp cận mới trong năng lượng, sử dụng tài nguyên và thiết kế hệ thống. Các dự án nghiên cứu này cung cấp động lực quan trọng cho sự phát triển hơn nữa của các ứng dụng công nghệ sinh học, đồng thời nhấn mạnh mục tiêu kết nối đổi mới và thực tiễn công nghiệp.

PhotoBionicCell

PhotoBionicCell minh họa cách các quá trình sinh học có thể được kết hợp với kỹ thuật điều khiển và điều chỉnh hiện đại. Nó đại diện cho phương pháp làm cho các phản ứng sinh học có thể được kiểm soát về mặt kỹ thuật, từ đó mở ra các ứng dụng công nghệ sinh học mới.

PhotoBionicCell minh họa cách các quy trình sinh học có thể được kết hợp với‑ kỹ thuật điều khiển và điều chỉnh hiện đại. Nó đại diện cho phương pháp làm cho các phản ứng sinh học có thể được kiểm soát về mặt kỹ thuật, từ đó mở ra các ứng dụng công nghệ sinh học mới.

→ Tìm hiểu thêm

BionicHydrogenBattery

Với BionicHydrogenBattery, Festo nắm bắt các nguyên lý vận hành sinh học trong bối cảnh hệ thống năng lượng bền vững. Giải pháp này cho thấy các khái niệm dựa trên‑ công nghệ sinh học về sản xuất và‑ lưu trữ năng lượng có thể được thực hiện về mặt kỹ thuật và tích hợp vào các hệ thống tổng thể.

→ Tìm hiểu thêm

Với BionicHydrogenBattery, Festo nắm bắt các nguyên lý vận hành sinh học trong bối cảnh hệ thống năng lượng bền vững. Giải pháp này cho thấy cách các khái niệm dựa trên công nghệ sinh học được thực hiện về mặt kỹ thuật để sản xuất và lưu trữ năng lượng, cũng như tích hợp vào các hệ thống tổng thể.

Các ví dụ được đề cập đại diện cho danh mục công nghệ sinh học‑ của Festo. Hơn nữa, Festo hỗ trợ các ứng dụng công nghệ sinh học xuyên suốt toàn bộ quy trình: Từ các thành phần tự động hóa đơn lẻ cho đến các giải pháp kỹ thuật‑ và hệ thống tổng thể. Các yêu cầu sinh học, công nghệ quy trình và kỹ thuật được kết hợp lại một cách có mục tiêu.

Vì các dự án công nghệ sinh học là duy nhất, việc trao đổi chuyên môn trực tiếp là rất quan trọng. Festo hỗ trợ người dùng phân tích các yêu cầu cụ thể của họ và phát triển các giải pháp kỹ thuật phù hợp cho nhu cầu dự án tương ứng của họ.

Liên hệ với chúng tôi ngay

Công nghệ sinh học là một công nghệ then chốt cho nhiều ngành công nghiệp và sẽ càng trở nên quan trọng hơn. Thành công của các quy trình công nghệ sinh học phụ thuộc chủ yếu vào việc triển khai kỹ thuật chính xác, đáng tin cậy và có khả năng mở rộng.

Festo kết hợp năng lực tự động hóa với sự hiểu biết sâu sắc về quy trình và hỗ trợ các doanh nghiệp thực hiện hiệu quả, đồng thời đảm bảo tính bền vững cho các quy trình sinh học từ phòng thí nghiệm đến ứng dụng công nghiệp.