Виявлення особливостей гідродинаміки в роторно-дисковому плівковому випарному апараті

This paper reports the generalized results of computer simulation of physical processes at a rotor-disk film evaporating plant. Optimization of the operation mode cannot be achieved without establishing patterns in the course of physical processes. We have proposed a computer model of hydrodynamics that accounts for all the features, initial and boundary conditions. The results of computer simulations make it possible to adequately assess the effectiveness of using a rotor-disk film evaporating plant (RDFVP) for the concentration of heat-labile materials. We have established patterns in the course of physical processes within a structure of RDFVP by using computer simulation of hydrodynamics in the programming environment ANSYS and applying a k-ε turbulence model. The result of simulation is the derived velocity fields of the concentrated fluid (wmax=0.413 m/s) and the gas phase (wmax=8.176 m/s), as well as the magnitude of values for shear stress τ=0.94·10-6 Pa. It was established that the gas heat-carrier is characterized by the highly-turbulent flows with maximum values for kinetic energy TKEmax=8.985·10-1 m2/s2. The reliability of results is ensured by the correctness, completeness, and adequacy of physical assumptions when stating the problem and while solving it using the computer aided design system ANSYS. It has been established that the proposed structure is an effective alternative to equipment for the concentration of solutions. The data obtained could be used when designing heat-and-mass-exchange equipment for the highly efficient dehydration of thermolabile materialsПриведены обобщения полученных результатов компьютерного моделирования физических процессов в роторно-дисковом пленочном выпарном аппарате. Оптимизация режима работы не может быть осуществлена без установления особенности протекания физических процессов. Предложена компьютерная модель гидродинамики, с учетом всех особенностей, начальных и граничных условий. Результаты компьютерного моделирования позволяют адекватно оценивать эффективность использования роторно-дискового пленочного выпарного аппарата (РДПВА) для концентрирования термолабильных материалов. Установлены особенности протекания физических процессов в конструкции РДПВА, с помощью компьютерного моделирования гидродинамики в среде ANSYS используя k-ε модель турбулентности. В результате моделирования получены поля скоростей концентрируемой жидкости (wmax=0,413 м/с) и газовой фазы (wmax=8,176 м/с), а также величина значений напряжений сдвига τ=0,94·10-6 Па. Установили, что для газового теплоносителя характерны високотурбулентные потоки с максимальными значениями кинетической энергии TKEmax=8,985·10-1 м2/с2. Достоверность результатов обеспечивается корректностью, полнотой и адекватностью физических допущений в постановке задачи и на этапе ее решения с применением системы автоматизированного проектирования ANSYS. Установлено, что предложенная конструкция является эффективной альтернативой оборудования для концентрирования растворов. Полученные данные могут быть использованы при проектировании тепломассообменного оборудования для высокоэффективного обезвоживания термолабильных материаловНаведено узагальнення отриманих результатів комп’ютерного моделювання фізичних процесів в роторно-дисковому плівковому випарному апараті. Оптимізація режиму роботи не може бути здійснена без встановлення особливості протікання фізичних процесів. Запропоновано комп’ютерну модель гідродинаміки, з урахуванням всіх конструкційних особливостей, початкових та граничних умов. Результати комп’ютерного моделювання дають можливість адекватно оцінювати ефективність використання роторно-дискового плівкового випарного апарату (РДПВА) для концентрування термолабільних матеріалів. Встановлені особливості протікання фізичних процесів в конструкції РДПВА, за допомогою комп’ютерного моделювання гідродинаміки у середовищі ANSYS використовуючи k-ε модель турбулентності. В результаті моделювання отримано поля швидкостей рідин, що концентрується (wmax=0,413 м/с), та газової фази (wmax=8,176 м/с), а також величину значень напружень зсуву τ=0,94·10-6 Па. Встановили, що для газового теплоносія характерні високотурбулентні потоки з максимальними значеннями кінетичної енергії TKEmax=8,985·10-1 м2/с2. Достовірність результатів забезпечується коректністю, повнотою та адекватністю фізичних припущень в постановці задачі та на етапі її розв’язку із застосуванням системи автоматизованого проектування ANSYS. Встановлено, що запропонована конструкція є ефективною альтернативою обладнання для концентрування розчинів. Отримані дані можуть бути використані при проектуванні тепломасообмінного обладнання для високоефективного зневоднення термолабільних матеріалі

Конструювання біореакторів з введенням енергії механічними низькочастотними коливаннями

The modern concept of designing of bioreactors with the introduction of low- frequency energy by mechanical oscillations of the working bodies of different designs is presented. The mixing processes in bioreactors are aimed at ensuring evenly distribution of heterogeneous dispersion - ideal mixing conditions and ensure optimum mass transfer mode. It is determined that the movement of small pulsations, which size relates to the transported objects, provides mass transfer processes of interacting phasesПредставлена сучасна концепція проектування біореакторів з введенням енергії низькочастотними механічними коливаннями робочими органами різних конструкцій. Процеси перемішування в біореакторах спрямовані на забезпечення рівномірного розподілення гетерогенної дисперсії – умови ідеального змішування та забезпечення оптимального режиму масопередачі. Визначено, що рух мілкомасштабних пульсацій, розмір яких співвідноситься з транспортованими об’єктами забезпечує процеси масопередачі взаємодіючих фа

Виявлення особливостей гідродинаміки в роторно-дисковому плівковому випарному апараті

This paper reports the generalized results of computer simulation of physical processes at a rotor-disk film evaporating plant. Optimization of the operation mode cannot be achieved without establishing patterns in the course of physical processes. We have proposed a computer model of hydrodynamics that accounts for all the features, initial and boundary conditions. The results of computer simulations make it possible to adequately assess the effectiveness of using a rotor-disk film evaporating plant (RDFVP) for the concentration of heat-labile materials. We have established patterns in the course of physical processes within a structure of RDFVP by using computer simulation of hydrodynamics in the programming environment ANSYS and applying a k-ε turbulence model. The result of simulation is the derived velocity fields of the concentrated fluid (wmax=0.413 m/s) and the gas phase (wmax=8.176 m/s), as well as the magnitude of values for shear stress τ=0.94·10-6 Pa. It was established that the gas heat-carrier is characterized by the highly-turbulent flows with maximum values for kinetic energy TKEmax=8.985·10-1 m2/s2. The reliability of results is ensured by the correctness, completeness, and adequacy of physical assumptions when stating the problem and while solving it using the computer aided design system ANSYS. It has been established that the proposed structure is an effective alternative to equipment for the concentration of solutions. The data obtained could be used when designing heat-and-mass-exchange equipment for the highly efficient dehydration of thermolabile materialsПриведены обобщения полученных результатов компьютерного моделирования физических процессов в роторно-дисковом пленочном выпарном аппарате. Оптимизация режима работы не может быть осуществлена без установления особенности протекания физических процессов. Предложена компьютерная модель гидродинамики, с учетом всех особенностей, начальных и граничных условий. Результаты компьютерного моделирования позволяют адекватно оценивать эффективность использования роторно-дискового пленочного выпарного аппарата (РДПВА) для концентрирования термолабильных материалов. Установлены особенности протекания физических процессов в конструкции РДПВА, с помощью компьютерного моделирования гидродинамики в среде ANSYS используя k-ε модель турбулентности. В результате моделирования получены поля скоростей концентрируемой жидкости (wmax=0,413 м/с) и газовой фазы (wmax=8,176 м/с), а также величина значений напряжений сдвига τ=0,94·10-6 Па. Установили, что для газового теплоносителя характерны високотурбулентные потоки с максимальными значениями кинетической энергии TKEmax=8,985·10-1 м2/с2. Достоверность результатов обеспечивается корректностью, полнотой и адекватностью физических допущений в постановке задачи и на этапе ее решения с применением системы автоматизированного проектирования ANSYS. Установлено, что предложенная конструкция является эффективной альтернативой оборудования для концентрирования растворов. Полученные данные могут быть использованы при проектировании тепломассообменного оборудования для высокоэффективного обезвоживания термолабильных материаловНаведено узагальнення отриманих результатів комп’ютерного моделювання фізичних процесів в роторно-дисковому плівковому випарному апараті. Оптимізація режиму роботи не може бути здійснена без встановлення особливості протікання фізичних процесів. Запропоновано комп’ютерну модель гідродинаміки, з урахуванням всіх конструкційних особливостей, початкових та граничних умов. Результати комп’ютерного моделювання дають можливість адекватно оцінювати ефективність використання роторно-дискового плівкового випарного апарату (РДПВА) для концентрування термолабільних матеріалів. Встановлені особливості протікання фізичних процесів в конструкції РДПВА, за допомогою комп’ютерного моделювання гідродинаміки у середовищі ANSYS використовуючи k-ε модель турбулентності. В результаті моделювання отримано поля швидкостей рідин, що концентрується (wmax=0,413 м/с), та газової фази (wmax=8,176 м/с), а також величину значень напружень зсуву τ=0,94·10-6 Па. Встановили, що для газового теплоносія характерні високотурбулентні потоки з максимальними значеннями кінетичної енергії TKEmax=8,985·10-1 м2/с2. Достовірність результатів забезпечується коректністю, повнотою та адекватністю фізичних припущень в постановці задачі та на етапі її розв’язку із застосуванням системи автоматизованого проектування ANSYS. Встановлено, що запропонована конструкція є ефективною альтернативою обладнання для концентрування розчинів. Отримані дані можуть бути використані при проектуванні тепломасообмінного обладнання для високоефективного зневоднення термолабільних матеріалі

Оцінка ризиків при розробці технічного завдання для проєктування ферментаційного обладнання відповідно до вимог належної виробничої практики

The object of research is the risks arising at the stage of cultivation of biological agents in fermentation equipment. The starting point of the life cycle of equipment, including fermenters, is the terms of reference, which defines all the necessary requirements that must be taken into account in the design, manufacture, installation and qualification. One of the most important and important stages of the equipment life cycle is the formation of a holistic and complete technical specification, which would allow taking into account all critical process parameters already at the stage of developing the design of the fermenter in accordance with the requirements of good manufacturing practice. It is important to note that the regulatory documents of the pharmaceutical industry (good manufacturing practices, good engineering practices, etc.) do not form specific requirements for equipment and processes, but only define general approaches to ensuring the quality system. The study used the principles of risk management, which are advisable to use throughout the entire life cycle of the equipment. The analysis of the stages of sanitary preparation (washing, disinfection and rinsing), sterilization of the fermenter and the cultivation process made it possible to determine the risks arising at the corresponding stages of production and ways to solve them. The approach to the analysis of critical parameters proposed in this work can be used to improve the development of technical specifications for a fermenter. Thanks to this, at the initial stages, a comprehensive approach to risk management is provided, which in turn will prevent the negative impact of external factors on the final product. Another aspect of using the research results is the possibility of forming fermenter validation protocols. The results obtained in this work can also be used in the development and scaling of the cultivation process for the production of active pharmaceutical ingredients in biopharmaceutical production.Объектом исследования являются риски, возникающие на стадии культивирования биологических агентов в ферментационном оборудовании. Отправной точкой жизненного цикла оборудования, в том числе и ферментеров, является техническое задание, где определяются все необходимые требования, которые должны быть учтены при проектировании, изготовлении, монтаже и квалификации. Одним из самых главных и важных этапов жизненного цикла оборудования является формирование целостного и полного технического задания, которое бы позволило учитывать все критические параметры процесса уже на этапе разработки дизайна ферментера в соответствии с требованиями надлежащей производственной практики. Важно отметить, что нормативная документация фармацевтической отрасли (надлежащая производственная практика, надлежащая инженерная практика и др.) не формируют конкретных требований к оборудованию и процессам, а только определяют общие подходы к обеспечению системы качества. В ходе исследования использовались принципы управления рисками, которые целесообразно использовать в течение всего жизненного цикла оборудования. Проведенный анализ стадий санитарной подготовки (мойка, дезинфекция и ополаскивание), стерилизации ферментера и процесса культивирования позволил определить риски, возникающие на соответствующих этапах производства и пути их решения. Предложенный в работе подход анализа критических параметров может быть использован для совершенствования разработки технического задания на ферментер. Благодаря этому на начальных этапах обеспечивается комплексный подход по управлению рисками, который в свою очередь позволит предупредить негативное влияние внешних факторов на конечный продукт. Еще одним аспектом использования результатов исследования является возможность формирования протоколов валидации ферментера. Полученные в данной работе результаты также могут быть использованы при разработке и масштабировании процесса культивирования производства активных фармацевтических ингредиентов в биофармацевтическом производстве.Об’єктом дослідження є ризики, що виникають на стадії культивування біологічних агентів у ферментаційному обладнанні. Відправною точкою життєвого циклу обладнання, в тому числі і ферментерів, є технічне завдання, де визначаються всі необхідні вимоги, що повинні бути враховані під час проєктування, виготовлення, монтажу та кваліфікації. Одним з найбільш визначальних та важливих етапів життєвого циклу обладнання є формування цілісного та повного технічного завдання, яке б дозволило враховувати всі критичні параметри процесу вже на етапі розробки дизайну ферментера у відповідності із вимогами належної виробничої практики. Важливо зазначити, що нормативна документація фармацевтичної галузі (належна виробнича практика, належна інженерна практика та ін.) не формують конкретних вимог до обладнання та процесів, а лише визначають загальні підходи до забезпечення системи якості. В ході дослідження використовувались принципи управління ризиками, які доцільно використовувати протягом всього життєвого циклу обладнання. Проведений аналіз стадій санітарної підготовки (миття, дезінфекція та ополіскування), стерилізації ферментера та процесу культивування дозволив визначити ризики, що виникають на відповідних етапах виробництва та шляхи їх вирішення. Запропонований в роботі підхід аналізу критичних параметрів може бути використаний для вдосконалення розробки технічного завдання на ферментер. Завдяки цьому на початкових етапах забезпечується комплексний підхід з управління ризиками, що в свою чергу дозволить попередити негативних вплив зовнішніх факторів на кінцевий продукт. Ще одним аспектом використання результатів дослідження є формування протоколів валідації ферментера. Отримані в даній роботі результати також можуть бути використані при розробці та масштабування процесу культивування виробництва активних фармацевтичних інгредієнтів в біофармацевтичному виробництві

Теоретичне обґрунтування вибору способів культивування клітин ссавців як основа конструювання мембранних біореакторів у відповідності з вимогами належної виробничої практики

The object of research is technological cultivation systems, the central element of which are bioreactors, which ensure efficient metabolism of mammalian cells (Metazoa). Fundamental differences in the phenotypic characteristics of mammalian cells from microorganisms and the special phase-hydrodynamic state of the cultivation system form special requirements for the design and operation of bioreactors. One of the most problematic areas in the process of using cell cultures to obtain medicinal products of biological origin is to ensure the correct cultivation conditions in order to obtain the maximum amount of the target product. The quality assurance system for drug production is based on good manufacturing practice, which puts forward a number of general requirements for the organization of production of drugs of specified quality, efficacy and safety. The study analyzed the phenotypic characteristics of mammalian cells. The analysis of industrial cultivation systems is carried out and a new classification is proposed, which takes into account the phase-hydrodynamic state of the culture and the specifics of the hydrodynamics of the bioreactor. The analysis made it possible to determine membrane cultivation systems as the most promising. The choice of this cultivation system has a number of features, in particular, the provision of favorable conditions during a long process of cultivation of support-dependent cells. This system guarantees a constant and efficient supply of nutrients, including dissolved oxygen, and the removal of waste products. A wide range of materials for the manufacture of membranes allows to use an individual approach to different types of cell lines. Due to this, it is ensured that high cultivation rates are obtained - the density of cells on the growth surface, the provision of the necessary substances during the entire cultivation process without negative mechanical effects on the cells. The modular design of the membrane elements allows for scalability of the cultivation process from laboratory development to industrial cultivation. The results obtained in this work can be the initial data in the study of hydrodynamic and mass transfer characteristics and in the development or construction of new bioreactors, which will reduce the stage of laboratory development and accelerate the introduction of innovative drugs.Объектом исследования являются технологические системы культивирования, центральным элементом которых являются биореакторы, обеспечивающие эффективный метаболизм клеток млекопитающих (Metazoa). Принципиальные различия в фенотипических характеристиках клеток млекопитающих от микроорганизмов и особое фазово-гидродинамическое состояние системы культивирования формируют особые требования по конструированию и эксплуатации биореакторов. Одним из самых проблемных мест в процессе использования клеточных культур для получения лекарственных средств биологического происхождения является обеспечение корректных условий культивирования с целью получения максимального количества целевого продукта. В основе системы обеспечения качества производства лекарственных средств есть надлежащая производственная практика, которая выдвигает ряд общих требований к организации производства лекарственных средств установленного качества, эффективности и безопасности. В ходе исследования проанализированы фенотипические характеристики клеток млекопитающих. Проведен анализ промышленных систем культивирования и предложена новая классификация, которая учитывает фазово-гидродинамическое состояние культуры и специфику гидродинамики биореактора. Проведенный анализ позволил определить мембранные системы культивирования как наиболее перспективные. Выбор данной системы культивирования имеет ряд особенностей, в частности, обеспечение благоприятных условий в течение длительного процесса культивирования опорнозависимых клеток. Данная система гарантирует постоянное и эффективное подведение питательных веществ, в том числе растворенного кислорода, и отвода продуктов жизнедеятельности. Широкий выбор материалов для изготовления мембран позволяет использовать индивидуальный подход к различным типам клеточных линий. Благодаря чему обеспечивается получение высоких показателей культивирования – плотность клеток на поверхности роста, обеспечение необходимыми веществами в течение всего процесса культивирования без негативного механического воздействия на клетки. Модульность конструкции мембранных элементов позволяет масштабировать процесс культивирования от лабораторной разработки до промышленного культивирования. Полученные в данной работе результаты могут быть исходными данными при исследовании гидродинамических и массообменных характеристик и при разработке или конструировании новых биореакторов, что позволит сократить этап лабораторной разработки и ускорить внедрение инновационных лекарственных средств.Об’єктом дослідження є технологічні системи культивування, центральним елементом яких є біореактори, що забезпечують ефективний метаболізм клітин ссавців (Metazoa). Принципові відмінності в фенотипічних характеристиках клітин ссавців від мікроорганізмів і особливий фазово-гідродинамічний стан системи культивування формують особливі вимоги щодо конструювання та експлуатації біореакторів. Одним з найбільш проблемних місць в процесі використання клітинних культур для отримання лікарських засобів біологічного походження є забезпечення коректних умов культивування з метою отримання максимальної кількості цільового продукту. В основі системи забезпечення якості виробництва лікарських засобів є належна виробнича практика, що висуває ряд загальних вимог щодо організації виробництва лікарських засобів встановленої якості, ефективності та безпечності. В ході дослідження проаналізовано фенотипічні характеристики клітин ссавців. Проведено аналіз промислових систем культивування та запропоновано нову класифікацію, яка враховує фазово-гідродинамічний стан культури та специфіку гідродинаміки біореактора. Проведений аналіз дозволив визначити мембранні системи культивування як найбільш перспективні. Вибір даної системи культивування має ряд особливостей, зокрема, забезпечення сприятливих умов протягом тривалого процесу культивування поверхневозалежних клітин. Дана система гарантує постійне та ефективне підведення поживних речовин, в тому числі розчиненого кисню, та відведення продуктів життєдіяльності. Широкий вибір матеріалів для виготовлення мембран дозволяє використовувати індивідуальний підхід до різних клітинних ліній. Завдяки чому забезпечується отримання високих показників культивування – щільність клітин на поверхні росту, забезпечення необхідними речовинами протягом всього процесу культивування без негативного механічного впливу на клітини. Модульність конструкції мембранних елементів дозволяє масштабувати процес культивування від лабораторної розробки до промислового культивування. Отримані в даній роботі результати можуть бути вихідними даними при дослідженні гідродинамічних та масообмінних характеристик та при розробці та конструюванні нових біореакторів, що дозволить скоротити етап лабораторної розробки та прискорити впровадження інноваційних лікарських засобів

Assessment of Critical Parameters of the Cultivating Process in Biotechnology of Active Pharmaceutical Ingredients

Background. The production of medicines of a certain quality, efficiency, and safety has never lost its relevance. Modern quality assurance and quality management systems – Good manufacturing practice – take into account the existence of critical stages and critical process parameters. The production of biological drugs by cell culture methods or using classical fermentation refers to the critical stages and they need adequate methods of validating the cultivation processes in the original fermenters and equipment to which structural changes have been made. Objective. The aim of the study is to test the methods for evaluating the hydrodynamic situation in a fermenter with a classic mixer and a specific V-blade mixer, in model environments and on various imitation objects, and to determine the dependence of the change in hydrodynamic characteristics on the main critical parameters of the process. Methods. The hydrodynamic situation in the fermenter is characterized by specific parameters of the flows of the existing phases. To determine the specificity of the flows, methods of visualization and a method for equalizing the tracer concentration, the homogenization time, are proposed. Results. The visualization methods carried out during high-speed photography revealed specific flow characteristics for various mixing devices. More adequate and convenient for assessing the hydrodynamic situation in the fermenter, with changing environmental factors, was the introduction of a chemical tracer and an estimate of the homogenization time from the pH changes. Conclusions. The possibility of using a simple and easily repeatable technique for the validation of fermentation equipment in assessing critical stages in the production of biological medicines by cell culture methods or using classical fermentation has been proved. The high efficiency of the V-blade agitator is shown in comparison with the conventional design

Оцінка критичних параметрів процесу культивування у біотехнології активних фармацевтичних інгредієнтів

Background. The production of medicines of a certain quality, efficiency, and safety has never lost its relevance. Modern quality assurance and quality management systems – Good manufacturing practice – take into account the existence of critical stages and critical process parameters. The production of biological drugs by cell culture methods or using classical fermentation refers to the critical stages and they need adequate methods of validating the cultivation processes in the original fermenters and equipment to which structural changes have been made.Objective. The aim of the study is to test the methods for evaluating the hydrodynamic situation in a fermenter with a classic mixer and a specific V-blade mixer, in model environments and on various imitation objects, and to determine the dependence of the change in hydrodynamic characteristics on the main critical parameters of the process.Methods. The hydrodynamic situation in the fermenter is characterized by specific parameters of the flows of the existing phases. To determine the specificity of the flows, methods of visualization and a method for equalizing the tracer concentration, the homogenization time, are proposed.Results. The visualization methods carried out during high-speed photography revealed specific flow characteristics for various mixing devices. More adequate and convenient for assessing the hydrodynamic situation in the fermenter, with changing environmental factors, was the introduction of a chemical tracer and an estimate of the homogenization time from the pH changes.Conclusions. The possibility of using a simple and easily repeatable technique for the validation of fermentation equipment in assessing critical stages in the production of biological medicines by cell culture methods or using classical fermentation has been proved. The high efficiency of the V-blade agitator is shown in comparison with the conventional design.Проблематика. Производство лекарственных средств определенного качества, эффективности и безопасности никогда не теряло своей актуальности. Современные системы обеспечения и управления качеством – надлежащая производственная практика – учитывают существование критических стадий и критических параметров процесса. Производство биологических лекарственных средств способами культивирования клеток или при использовании классической ферментации относится к критичес­ким стадиям и нуждается в адекватных методиках валидации процессов культивирования в оригинальных ферментерах и аппаратах, в которые внесены конструкционные изменения.Цель. Целью исследования является апробация методик оценки гидродинамической обстановки в ферментере с классическим перемешивающим устройством и специфическим перемешивающим устройством V-blade на модельных средах и на различных имитационных объектах, а также определение зависимости изменения гидродинамических характеристик от основных критических параметров процесса.Методика реализации. Гидродинамическая обстановка в ферментере характеризуется специфическими параметрами потоков взаимодействующих фаз. Для определения специфики движения потоков предложены методы визуализации и метод выравнивания концентрации трассера – время гомогенизации.Результаты. Методами визуализации, проведенными при скоростной съемке, были выявлены специфические особенности потоков для различных перемешивающих устройств. Более адекватным и удобным для оценки гидродинамической обстановки в ферментере, при изменении факторов внешнего окружения, оказался метод ввода химического трассера и оценки времени гомогенизации по изменениям рН.Выводы. Доказана возможность использования простой и легко воспроизводимой методики для валидации ферментационного оборудования при оценке критических стадий производства биологических лекарственных средств способами культивирования клеток или при использовании классической ферментации. Показана высокая эффективность мешалки V-blade по сравнению с обычной конструкцией.Проблематика. Виробництво лікарських засобів визначеної якості, ефективності та безпечності ніколи не втрачало своєї актуальності. Сучасні системи забезпечення та керування якістю – належна виробнича практика – враховують існування критичних стадій та критичних параметрів процесу. Виробництво біологічних лікарських засобів способами культивування клітин або при використанні класичної ферментації відноситься до критичних стадій і потребує адекватних методик валідації процесів культивування в оригінальних ферментерах і ферментерах, у які внесені конструкційні зміни.Мета. Метою дослідження є апробація методик оцінки гідродинамічної обстановки у ферментері з класичним перемішувальним пристроєм і специфічним перемішувальним пристроєм V-blade на модельних середовищах та різних імітаційних об’єктах, а також визначення залежності змін гідродинамічних характеристик від основних критичних параметрів процесу.Методика реалізації. Гідродинамічна обстановка у ферментері характеризується специфічними параметрами потоків наявних фаз. Для визначення специфіки руху потоків запропоновано методи візуалізації та метод вирівнювання концентрації трасера – час гомогенізації.Результати. Методами візуалізації, що проведені при швидкісній зйомці, було виявлено специфічні особливості потоків для різних перемішувальних пристроїв. Більш адекватним і зручним для оцінки гідродинамічної обстановки у ферментері при зміні факторів зовнішнього оточення виявився метод введення хімічного трасера й оцінки часу гомогенізації за зміною рН.Висновки. Доведено можливість використання простої та легко відтворюваної методики для валідації ферментаційного обладнання при оцінці критичних стадій виробництва біологічних лікарських засобів способами культивування клітин або при використанні класичної ферментації. Показана висока ефективність мішалки V-blade порівняно з типовою конструкцією