نظرة عامة على المنتج
يُعَدُّ جهاز MICROIPOWER07 مفاعلًا أحيائيًّا زجاجيًّا مصمَّمًا خصيصًا للاستخدام في المختبرات، ويُستخدَم في عمليات التخمير والزراعة البكتيرية والمجهرية. وقد صُنع من زجاج عالي الجودة يحتوي على نسبة عالية من البوروسيليكات، ومزوَّد بنظام تحكُّم متقدِّم، ما يوفِّر دقةً على مستوى الصناعة ضمن منصةٍ مدمجة وسهلة الاستخدام.
الميزات الرئيسية تشمل:
مروحة توربينية عالية الكفاءة لخلطٍ متفوِّق ونقلٍ فعَّال للأكسجين
نظام تهوية عميق بالتناثر (Deep Sparging) يقلِّل إلى أدنى حدٍّ الإجهاد الميكانيكي الناتج عن القصّ على الكائنات المجهرية الحساسة
تحكُّمٌ دقيقٌ مستقلٌّ في المعايير الحرجة التالية:
درجة الحرارة: ٥–٦٥°م (±٠٫١°م)
الأس الهيدروجيني (pH): ٠–١٤ (±٠٫٠١)
الأكسجين المذاب (DO): ٠–٢٠٠٪ (±١٪)
أربع مضخات دوَّارة (Peristaltic) لإضافة الجلوكوز والقاعدة ووسائط التغذية ومواد كبح الرغوة تلقائيًّا أو يدويًّا
نظام تحكم قائم على وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من شركة سيمنز (Siemens PLC) مع شاشة لمس صناعية مقاس 10 بوصات
برنامج برمجي لنظام الإشراف والتحكم في العمليات (SCADA) متوافق مع متطلبات الممارسات الجيدة في التصنيع (GMP) واللوائح الفيدرالية الأمريكية 21 CFR الجزء 11
إن الوعاء الزجاجي الشفاف المصنوع من الزجاج البوروسيليكاتي يتيح الرصد البصري المباشر في الوقت الفعلي لنمو الكائنات الدقيقة دون الحاجة إلى أجهزة بصرية إضافية— ما يجعله مثاليًا للأبحاث في مجال الأدوية البيولوجية، والأحياء التركيبية، والتكنولوجيا الحيوية الصناعية.
فلسفة التصميم
يُسدّد جهاز MICROIPOWER07 الفجوة بين البحث الأكاديمي والإنتاج الصناعي. فغالبًا ما تعاني أجهزة التخمير المخبرية التقليدية من ضعف التحكم في المعايير، ومنخفضة معدلات انتقال الأكسجين، وتباين كبير بين الدفعات— وهي عوائق تؤخر عملية التوسع في الإنتاج.
ويحلّ هذا النظام هذه التحديات من خلال الجمع بين:
الوضوح البصري والكيميائي الخامل للزجاج
هيكل التحكم القوي في معالجة الكائنات الحية الصناعية
متوفر بسعة تشغيل قياسية تبلغ ٠٫٧٥ لتر، و٢ لتر، و٣٫٥ لتر، و٧٫٥ لتر، و١٠٫٥ لتر (والسعات الإجمالية: ١ لتر، و٣ لتر، و٥ لتر، و١٠ لتر، و١٥ لتر)، مع إمكانية توفير أحجام مخصصة، ويُلبي جهاز MICROIPOWER07 احتياجات تتراوح بين فحص السلالات وتصديق العمليات ما قبل التصنيع وفق معايير الجودة الصيدلانية (GMP).
الابتكارات التقنية الأساسية
1. نظام توربين المحرّك الدوار
وخلافاً للمحرّكات التقليدية، يوفّر توربين المحرّك الدوار ما يلي:
معامل انتقال الأكسجين الحجمي (kLa) عالٍ: يصل إلى 15–20 س⁻¹ في الظروف النموذجية — وهو ما يفوق بكثير ما تحققه أجهزة التخمير الزجاجية القياسية
القضاء على مناطق التوقف (Dead Zones): تضمن هندسة شفرات مُحسَّنة ومدى سرعة مُحسَّن (من 50 إلى 1000 دورة في الدقيقة، بدقة ±1 دورة في الدقيقة) تعليقاً متجانساً وخلطاً كاملاً
خلط لطيف لكنه فعّال: مثالي للثقافات عالية الكثافة الخلوية دون إلحاق الضرر بالكائنات الحية الحساسة للإجهاد القصي
محرك تيار متناوب خدمي (AC Servo Motor): يوفّر عزماً دورانياً ثابتاً حتى في الوسائط اللزجة، مما يسمح بالتشغيل المستمر على مدار 24 ساعة طوال أيام التخمُّر الطويلة
2. تقنية التهوية بالتنفيس العميق
يُدمج نظام التهوية العميق المباشر عبر السائل بين توصيل الغاز والتشتيت الميكانيكي:
يتم إدخال الهواء أو الأكسجين أسفل المحرّك، حيث تقوم الدوران عالي السرعة بتقسيم الفقاعات إلى فقاعات دقيقة جدًا، مما يُعظم مساحة السطح البيني بين الغاز والسائل
تنفجر الفقاعات بسرعة عند إعادة دخولها الطور السائل، ما يقلل إلى أدنى حدٍ زمن التلامس المباشر مع الخلايا — وهي ميزة بالغة الأهمية للسلالات الحساسة للقص (مثل الفطريات الخيطية وبعض البروبيوتيك)
التحكم الدقيق في تدفق الهواء:
قياسي: مقياس تدفق روتامتر، من ٠٫٥ إلى ١٫٥ وحدة حجم غاز لكل وحدة حجم سائل في الدقيقة (vvm)
اختياري: وحدة تحكم تدفق كتلي حراري (من ٠٫٣ إلى ٢٫٠ وحدة حجم غاز لكل وحدة حجم سائل في الدقيقة (vvm))
الترشيح التعقيمي: مرشحات بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) ذات قدرة ترشيح ٠٫٢ ميكرومتر (بقطر مدخل ٣٧ مم ومخرج ٥٠ مم) لمنع التلوث
مكثف العادم: تصميم من الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة ٣١٦L لاستعادة البخار والحفاظ على حجم الثقافة أثناء التشغيل المطوّل
✅ مذكّرة التصحيح: ذكر النص الصيني الأصلي فقاعات «تعود إلى الغلاف الجوي»— وهذه بلا شك ترجمة خاطئة. وفي سياق المفاعل الحيوي، تعود الفقاعات إلى الطور السائل بعد خروجها من السطح أو إعادة تدويرها. وقد تم تصحيح هذه العبارة لضمان الدقة التقنية.
3. نظام تحكم ذكي
تم تصميم النظام حول وحدة تحكم من شركة سيمنز (PLC) وواجهة مستخدم صناعية من شركة MCGS (HMI)، وهو يوفّر:
التحكم التنسيقي متعدد المعايير: يضبط تركيز الأكسجين المذاب (DO) تلقائيًّا عن طريق تعديل سرعة التحريك، ومعدل التهوية، ودرجة الحرارة في وقتٍ واحد
حلقات تحكم من نوع PID قابلة للتخصيص: يمكن للمستخدمين ضبط خوارزميات التحكم بدقة لدرجة الحرارة، والأس الهيدروجيني (pH)، وتركيز الأكسجين المذاب (DO) لتتوافق مع المتطلبات الخاصة بالكائنات الحية المستهدفة
تسجيل بيانات كامل وقابل للتتبع: تسجِّل برامج أنظمة الإشراف والتحكم (SCADA) جميع المعايير في الوقت الفعلي، وتدعم التصدير إلى ملفات CSV/إكسل، وتتيح إنشاء سجلات تدقيق (Audit Trails) مع توقيعات إلكترونية
الامتثال لمتطلبات التصنيع الجيِّد (GMP): يتماشى النظام تمامًا مع إرشادات التصنيع الجيِّد لعام ٢٠٢٦ ومتطلبات إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) الواردة في الجزء ١١ من اللائحة الاتحادية رقم ٢١ (21 CFR Part 11) للاستخدام في البيئات التنظيمية الخاصة بالتطوير
٤. غلاف درجة الحرارة القابل للفصل
تصميم وحدات فريد يفصل بين الغلاف الحراري/التبريد والوعاء الزجاجي، مما يوفر ما يلي:
تعقيم أسرع: يتطلب الوعاء الزجاجي فقط التعقيم بالبخار (حوالي ١٥–٢٠ دقيقة مقارنةً بساعتين للأنظمة المدمجة)
تمديد عمر المجسات: تتجنب مجسات درجة الحموضة (pH) والأكسجين المذاب (DO) التعرُّض المتكرر لبخار الضغط العالي — فيزداد عمرها الافتراضي بمقدار ٢–٣ أضعاف
صيانة وترقيات مبسَّطة: يمكن صيانة وحدات التحكم أو تحسينها بشكل مستقل
التطبيقات والقيمة العلمية
١. البحث والتطوير في مجال الأدوية البيولوجية
مناسب تمامًا لإنتاج:
البروتينات المؤتلفة
المتجهات الفيروسية واللقاحات
الإنزيمات العلاجية
يسمح الإناء الشفاف بالرصد المباشر لشكل الخلايا وسلوك الزراعة—وهو أمرٌ بالغ الأهمية لمراقبة التأثيرات الفيروسية المُسببة لتغيرات في الخلايا (CPE). ويضمن التحكم الدقيق في درجة الحموضة (±0.01) والأكسجين المذاب (DO) (±1%) إنتاج دفعات قابلة للتكرار وبإ yields عالية، ومتوافقة مع مبادئ التصميم القائم على الجودة (QbD).
٢. البحث الأكاديمي والتدريس
توفر واجهة اللمس البديهية منحنى تعلُّم أقل للطلاب
يدعم إجراء تجارب متوازية باستخدام استراتيجيات مختلفة للتحريك أو التهوية أو التغذية
يتيح تحليل تدفق الاستقلاب، وتمييز السلالات، ونمذجة السرعة التفاعلية
يمنع البناء الزجاجي تسرب أيونات المعادن أو ظهور أخطاء ناتجة عن الامتزاز
٣. تطوير عملية التخمير
يتفوق جهاز MICROIPOWER07 في النمذجة على نطاق مصغر:
تحسين وسائط الزراعة وملفات التغذية واستراتيجيات التحكم على نطاق صغير
نقل المعايير مباشرةً إلى المفاعلات الحيوية التجريبية أو الإنتاجية مع أقل قدر ممكن من إعادة التحسين
يأتي مع حزمة وثائق التحقق الكاملة (التحقق من التصميم/التركيب/التشغيل/الأداء، والاختبار قبل التسليم/بعد التسليم) لتسريع نقل التكنولوجيا
✅ فحص دقة التطبيق:
يحدد النص الأصلي التطبيقات في مجال التخمير الميكروبي (البكتيريا، الخمائر، الفطريات) بشكلٍ صحيح.
ويستبعد بشكلٍ مناسب زراعة خلايا الثدييات أو الحشرات، نظرًا لأن النظام يستخدم محرّك توربيني مُركَّب من الأعلى (عالي القص)، وهو غير مناسب للخلايا الحيوانية الهشّة.
كانت الإشارات إلى «علاج الخلايا» قد تكون مضلِّلةً محتملًا؛ ولذلك جرى تحسينها لتتركّز على المنتجات الميكروبية المستخدمة في سير عمل علاج الخلايا (مثل السيتوكينات وعوامل النمو)، وليس على التوسّع المباشر للخلايا.
المواصفات الفنية الرئيسية
| المواصفات الفنية |
المواصفات |
| مادة الإناء |
الزجاج عالي البوروسيليكات |
| من السوائل |
١ لتر، و٢ لتر، و٣٫٥ لتر، و٧٫٥ لتر، و١٠٫٥ لتر |
| نسبة الارتفاع إلى القطر (H:D) |
1:1.6 |
| التحريك |
محرّك توربيني مُركَّب من الأعلى، سرعة دوران تتراوح بين ٥٠–١٠٠٠ دورة في الدقيقة (±١ دورة في الدقيقة)، محرك تيار متناوب من نوع السيرفو |
| تحكم في درجة الحرارة |
5–65°مئوية (±0.2°مئوية)، عبر غلاف مائي كهربائي للتسخين/التبريد |
| pH |
من ٠ إلى ١٤، ±٠٫٠١، مع جرع تلقائية من القاعدة/ثاني أكسيد الكربون |
| الأكسجين المذاب (DO) |
من ٠ إلى ٢٠٠٪، ±١٪، مع خلط غاز الأكسجين/النيتروجين/الهواء |
| التهوية |
حقن عميق للغاز، بمعدل 0.5–1.5 وحدة حجم غاز لكل وحدة حجم سائل في الدقيقة (بواسطة مقياس التدفق الدوراني)؛ ويمكن اختيار استخدام جهاز تحكم في التدفق الغازي (MFC) يصل إلى 2.0 وحدة حجم غاز لكل وحدة حجم سائل في الدقيقة |
| ترشيح الغاز |
مرشحات بولي تيترافلوروإيثيلين (PTFE) بحجم ٠٫٢ ميكرومتر (مدخل: ٣٧ مم؛ مخرج: ٥٠ مم) |
| نظام التغذية |
أربع مضخات دوارة (قابلة للبرمجة بنسبة الدورة التشغيلية: 0–100%) |
| نظام التحكم |
وحدة تحكم من شركة سيمنز (PLC) + شاشة لمس صناعية مقاس ١٠ بوصة، نظام تشغيل MCGS |
| البرمجيات |
نظام الإشراف والتحكم في البيانات (SCADA) مع تسجيل البيانات، وتتبع التدقيق، والتوقيع الإلكتروني |
| الامتثال |
متطلبات التصنيع الجيد (GMP) (2026)، واللوائح الفيدرالية الأمريكية 21 CFR الجزء 11 |
لماذا تختار MICROIPOWER07؟
نقل متفوّق للأكسجين لزراعة الكائنات الدقيقة بكثافة عالية
تهوية لطيفة تحافظ على السلالات الحساسة للقص
تحكم من فئة الصناعات في هيكل بحجم المختبر
رؤية شفافة للعملية دون إضافة تعقيدات
جاهز للامتثال التنظيمي لانتقال سلس من مرحلة الاكتشاف إلى التصنيع وفق معايير التصنيع الجيد (GMP)
سواء كنت تقوم بهندسة بروبيوتيك جديد، أو تحسين إنتاج المضادات الحيوية، أو تطوير لقاح من الجيل القادم، فإن جهاز MICROIPOWER07 يوفّر الدقة والموثوقية والقابلية للتوسّع التي تتطلبها أبحاثك.
