Přehled produktu
MICROIPOWER BP je laboratorní skleněný paralelní bioreaktorový systém určený pro mikrobiální a bakteriální fermentaci i pro kultivaci živočišných a hmyzích buněk. Založen na osvědčeném designu MICROIPOWER07, ale vylepšen distribuovanou řídicí technologií, poskytuje průmyslovou přesnost v kompaktní a uživatelsky přívětivé platformě. Systém umožňuje výzkumníkům provozovat více bioreaktorů současně prostřednictvím jednotného rozhraní, čímž výrazně zvyšuje efektivitu výzkumu a schopnosti vývoje procesů.
Klíčové vlastnosti
1. Distribuovaná řídicí architektura pro správu desítek až stovek bioreaktorů z jediného rozhraní
2. Teplotní řídicí modul na bázi Peltierových článků s širokým rozsahem: 4 °C až 80 °C (±0,2 °C)
3. Vysokopřesné peristaltické čerpadla (až 6 na řídicí jednotku): reverzibilní provoz s proměnnou rychlostí
4. Monitorování videa v reálném čase s možností dálkového prohlížení a plánovaného zachycování obrázků
5. Regulátor průtoku hmoty (MFC) pro přesnou regulaci průtoku plynu
6. Průmyslový dotykový displej HMI o velikosti 10 palců pro zobrazení a úpravu parametrů
7. Dostupné ve standardních pracovních objemech: 1 L, 2 L, 3 L a 5 L
8. Různé typy turbín: třílistá, šestilistá, osmilistá a protipěnivé turbíny
9. Modulární konstrukce řídicího systému pro turbíny: 4 řídicí jednotky lze seskupit dohromady, podporují se různé konfigurace skupin
10. Široká nabídka příslušenství v podobě adaptérů pro kompatibilitu s různými řídicími jednotkami, motory a dalšími komponenty
11. Integrované řízení na úrovni celého systému pro zařízení PAT třetích stran (Process Analytical Technology – analytická technologie procesů)
Průhledná nádoba z borosilikátového skla umožňuje vizuální monitorování růstu mikroorganismů nebo buněk v reálném čase bez nutnosti dodatečné optické instrumentace, což ji činí ideální pro výzkum v oblasti bioléčiv, syntetické biologie a průmyslové biotechnologie.
Filozofie návrhu
Systém MICROIPOWER BP napojuje akademický výzkum na průmyslovou výrobu. Tradiční laboratorní bioreaktory často trpí nedostatečnou kontrolou parametrů, nízkou rychlostí přenosu kyslíku a variabilitou mezi jednotlivými šaržemi – to jsou překážky, které zdržují zvětšování měřítka procesu.
Tento systém tyto výzvy řeší kombinací následujících prvků:
1. Optické průhlednosti a chemické neaktivnosti skla
2. Robustní architektury řízení z oblasti průmyslového bioprocesingu
3. Distribuované technologie řízení pro paralelní provoz
K dispozici ve standardních pracovních objemech 1 l, 2 l, 3 l a 5 l – s možností výroby na zakázku – systém MICROIPOWER BP podporuje vše od screeningu kmenů až po validaci procesu před GMP. Jeho modulární konstrukce umožňuje škálovatelné rozšiřování a tak uspokojuje potřeby jak malých výzkumných laboratoří, tak velkých biotechnologických zařízení.
Klíčové technické inovace
1. Distribuovaná technologie řízení
Systém MICROIPOWER BP zavádí revoluční distribuovanou architekturu řízení, která uživatelům umožňuje:
1. Ovládejte současně více bioreaktorů z jediného rozhraní
2. Škálujte od 4 do stovek bioreaktorů prostřednictvím rozšiřování shluku
3. Integrujte zařízení PAT od třetích stran prostřednictvím standardních komunikačních protokolů
4. Přistupujte k experimentům a spravujte je na dálku z počítače nebo mobilních zařízení
5. Zajistěte konzistentní výkon ve všech jednotkách prostřednictvím standardizovaných algoritmů řízení
6. Provádějte porovnání dávek a optimalizaci pomocí nástrojů pro analýzu dat z vícedávkových experimentů
Tato technologie je zvláště vhodná pro vysoce propustné testování, vývoj procesů a validace, kde jsou klíčové konzistence a škálovatelnost.
2. Modul pro teplotní regulaci s použitím Peltierova jevu
Klíčovou inovací zařízení MICROIPOWER BP je modul pro teplotní regulaci založený na termoelektrickém jevu Peltierova jevu, který:
1. Zajišťuje přesnou regulaci teploty: 4 °C až 80 °C (±0,2 °C)
2. Eliminuje potřebu externího zásobování chladicí vodou
3. Snižuje spotřebu energie ve srovnání se tradičními systémy s vodní pláštěm
4. Zrychluje sterilizační cykly minimalizací tepelné setrvačnosti
5. Udržuje stabilní teplotní podmínky i při rychlých změnách okolních podmínek
Tento modul je ideální pro aplikace vyžadující přesnou regulaci teploty, jako je expresní produkce rekombinantních proteinů, výroba vakcín a analýza metabolického toku.
3. Systém vysokopřesných peristaltických čerpadel
Každý řídicí modul systému MICROIPOWER BP podporuje až 6 vysokopřesných peristaltických čerpadel, která jsou navržena pro:
1. Obousměrný provoz s proměnnou rychlostí (0–100 % střída)
2. Přesné dávkování glukózy, zásad, živných médií a prostředků proti pěnění
3. Automatické strategie dávkování pro konzistentní reprodukovatelnost procesu
4. Minimální smykové napětí na citlivé mikroorganismy a buňky
5. Nízké nároky na údržbu díky jednoduchému konstrukčnímu řešení
Tyto čerpadla jsou nezbytná pro udržení přesného přísunu živin, který je vyžadován pro mikrobiální fermentaci a kultivaci buněk s vysokým výtěžkem.
4. Video sledování a vzdálený přístup
MICROIPOWER BP zahrnuje pokročilé možnosti video sledování:
1. Sledování obrazů bioreaktorové nádoby v reálném čase z dálky
2. Plánované pořizování snímků pro dokumentaci a sledování procesu
3. Vzdálený přístup z počítače i mobilních zařízení pro správu experimentálních procesů a dat
4. Integrace s parametry řízení procesu pro korelovaná pozorování
5. Vysoce rozlišené zobrazování pro podrobné pozorování podmínek kultivace
Tato funkce je zvláště užitečná pro dlouhodobé experimenty a při práci v prostředích s omezeným fyzickým přístupem do laboratoře.
5. Systém řízení průtoku plynu
Řízení průtoku plynu v systému je zajišťováno regulátorem hmotnostního průtoku (MFC), který:
1. Zajišťuje přesné řízení průtoku plynu: 0,3–2,0 vvm (objemová rychlost průtoku plynu za minutu)
2. Umožňuje jak individuální řízení, tak nepřetržité míchání proudů plynů
3. Je integrován se sterilními filtračními systémy za účelem prevence kontaminace
4. Optimalizuje povrchovou plochu mezi plynem a kapalinou pro účinný přenos kyslíku
5. Minimalizuje velikost bublin za účelem snížení smykového napětí na citlivé organismy
Tento pokročilý systém řízení plynu zajišťuje optimální podmínky aerace pro různé typy kultur – od mikrobiální fermentace po kultivaci buněk vysoké hustoty.
6. Dotykové rozhraní HMI
All-in-One počítač systému + malý programovatelný logický řadič Siemens:
1. Zobrazuje klíčové provozní parametry a umožňuje jejich úpravu
2. Poskytuje sledování teploty, pH a rozpuštěného kyslíku v reálném čase
3. Umožňuje rychlý přístup ke standardním provozním postupům (SOP)
4. Usnadňuje nastavení a úpravu experimentálních protokolů
5. Nabízí nástroje pro vizualizaci dat za účelem okamžitého hodnocení procesu
Intuitivní uživatelské rozhraní snižuje náročnost zvládnutí systému pro nové uživatele a zároveň poskytuje pokročilé ovládací funkce pro zkušené výzkumníky.
7. Modulární systém turbín
MICROIPOWER BP nabízí širokou škálu turbín optimalizovaných pro různé typy kultur:
1. Turbína se třemi lopatkami: Ideální pro obecné míchání a přenos kyslíku
2. Šestilopatkové míchadlo: Zajišťuje míchání s nízkým smykovým napětím pro citlivé organismy
3. Osmilopatkové míchadlo: Optimalizováno pro aplikace míchání se vysokým smykovým napětím
4. Odplyňovací míchadlo: Účinné pro kontrolu pěny bez narušení podmínek kultivace
Výběr míchadla lze přizpůsobit konkrétním požadavkům kultury – od mikrobiální fermentace po kultury buněk vysoké hustoty.
8. Sada baflových desek
Volitelné baflové příslušenství je k dispozici pro:
1. Zlepšení účinnosti míchání v nádobě
2. Zvýšení rychlosti přenosu hmoty mezi plynem a kapalinou a mezi kapalinami
3. Snížení mrtvých zón a zlepšení homogenity kultury
4. Zvýšení účinnosti přenosu kyslíku (kLa) o 30–40 %
5. Minimalizace vlivu stěn nádoby na podmínky kultivace
Bafly jsou zvláště užitečné u kultur s vysokou viskozitou nebo při použití mikronosičů pro přilnavé kultury buněk.
Technické specifikace
| Parametr |
Specifikace |
| Materiál nádoby |
Vysokoborosilikátového skla |
| Pracovní objemy |
1 l, 2 l, 3 l, 5 l |
| Poměr výšky ku průměru (H:D) |
01:01.6 |
| Systém míchání |
Impeler umístěný na vrcholu, 50–1000 ot/min (±1 ot/min), střídavý servomotor |
| Kontrolní teplota |
4 °C až 80 °C, ±0,2 °C, termoelektrický modul s Peltierovým jevem |
| řízení pH |
0–14, ±0,01, s automatickým dávkováním zásady/CO₂ |
| Dissolved Oxygen (DO) |
0–200 %, ±1 %, s mícháním O₂/N₂/vzduchu |
| Aerační systém |
Hluboké zavzdušňování, 0,3–2,0 vvm (regulátor hmotnostního průtoku) |
| Filtrace plynu |
0,2 μm PTFE filtry (vstup: 37 mm; výfuk: 50 mm) |
| Krmivá soustava |
4 regulátory impelerů na skupinu, až 6 vysokopřesných peristaltických čerpadel na regulátor |
| Reverzibilní provoz se proměnnou rychlostí (0–100 % střída) |
| Řídicí systém |
Distribuovaná architektura, podporuje neomezený počet zařízení |
| Standardní komunikační protokoly pro integraci s PAT zařízeními třetích stran |
| Funkce softwaru |
SCADA se záznamem dat, auditní stopou a elektronickým podpisem |
| Zobrazení a porovnání dat z více šarží |
| Automatický běh zlatých dávek |
| Integrovaný DoE (návrh experimentů) |
| Podpora importu dat DoE od třetích stran |
| Správa uživatelských oprávnění více úrovní |
| Standardní rozhraní API pro vývoj vlastních programů |
| Kompatibilita s Pythonem pro analýzu dat |
| Vzdálený přístup |
Podpora stolních a mobilních zařízení |
| Monitorování a kontrola v reálném čase |
| Plánované pořizování obrázků a dokumentace |
| Shoda |
GMP (2026) |
| FDA 21 CFR Part 11 |
| Funkce auditní stopy |
Proč si vybrat MICROIPOWER BP?
1. Efektivita paralelního provozu: Spouštějte více experimentů současně za konzistentních podmínek
2. Škálovatelnost: Rozšiřte systém od 4 až na stovky bioreaktorů prostřednictvím klastru
3. Přesná regulace: Průmyslová přesnost v laboratorně přívětivém formátu
4. Flexibilita: Podpora jak mikrobiální fermentace, tak kultivace živočišných a hmyzích buněk
5. Vzdálený přístup: Sledujte a spravujte experimenty odkudkoli
6. Datově bohaté prostředí: Komplexní nástroje pro záznam a analýzu dat
7. Připravenost pro dodržování předpisů: Vyvíjený v souladu s aktuálními požadavky GMP a FDA pro regulovaná prostředí
8. Nákladová efektivita: Vysoký výkon bez vysokých nákladů průmyslových systémů
MICROIPOWER BP není jen nástrojem – je to komplexní platforma pro posílení vašich výzkumných a vývojových programů.
Aplikace a vědecká hodnota
1. Mikrobiální kvašení
MICROIPOWER BP se vyznačuje v aplikacích mikrobiálního kvašení, včetně:
1. Vývoje a optimalizace kmenů
2. Kultivace mikroorganismů ve vysoké hustotě za účelem dosažení maximálního výtěžku
3. Vývoje procesu kvašení
4. Modelování procesu v malém měřítku pro validaci procesu
5. Monitorování a řízení procesu
Typické případové studie:
Optimalizace podmínek kultivace Lactobacillus casei v paralelních bioreaktorech
Optimalizace fermentačních procesů Aspergillus oryzae
Vývoj kultivace Escherichia coli ve vysoké hustotě
2. Kultura buněk
Jednou z největších sil MICROIPOWER BP je jeho univerzálnost při podpoře různých formátů kultivace buněk:
1. Suspenzní kultivace buněk: hmyzí buňky SF9, buňky HEK293 a další
2. Adherentní kultivace buněk: buňky Vero, buňky MDCK a další přilnavé buněčné linie
3. Perfuzní kultivace buněk: Perfuzní kultivace buněk Vero ve vysoké hustotě s použitím mikronosičů
4. Produkce virů: HSV-1 a jiné virové vektory
5. Vývoj protilátek: Výroba monoklonálních protilátek a jejich optimalizace
6. Produkce exozomů: Generování exozomů za definovaných podmínek
7. Kultivace buněk ve vysoké hustotě: Buňky 293T za optimalizovaných podmínek týkajících se smykového napětí
8. Perfuzní kultivace na mikronosnících: Vysokohustotní perfuzní kultivace buněk Vero na mikronosnících
Integrace a rozšiřování systému
1. Konfigurace řídicího zařízení
Řídicí systém MICROIPOWER BP využívá modulární návrh řídicího zařízení, který umožňuje:
1. Čtyři řídicí jednotky tvoří jeden cluster, přičemž každá podporuje až 6 vysokopřesných peristaltických čerpadel
2. Softwarovou podporu pro neomezené správy a řízení zařízení
3. Škálovatelnost systému na desítky nebo dokonce stovky bioreaktorů
4. Flexibilní konfigurace clusterů vhodné pro výzkumné potřeby různých velikostí
2. Integrace zařízení PAT od třetích stran
Systém podporuje integraci různých zařízení PAT od třetích stran, včetně:
1. Analyzátory plynu: Monitorování složení odváděného plynu v reálném čase
2. Automatické systémy odběru vzorků: Programovatelný odběr vzorků pro analýzu procesu
3. Váhové systémy pro dávkování přísad: Přesná kontrola přídavku přísad pro dosažení stálých podmínek kultivace
4. Ultraúčinná kapalinová chromatografie (UPLC): Analýza nadkapaliny kultury s vysokým rozlišením
5. Ramanovy spektrometry: In-situ monitorování metabolických procesů
Tato schopnost integrace odstraňuje datové ostrovy a umožňuje výzkumníkům:
1. Získávat a analyzovat klíčové parametry procesu v reálném čase
2. Optimalizovat podmínky kultivace na základě dat v reálném čase
3. Zvyšovat efektivitu výzkumu a urychlovat vývoj procesu
4. Poskytovat spolehlivé zdůvodnění pro zvětšení měřítka procesu pro průmyslovou výrobu
3. Konfigurace systému míchání
Systém míchání je vysoce univerzální a podporuje:
1. Mechanický i magnetický režim míchání
2. Výběr různých typů lopatkových mísicích kolíků podle požadavků daného procesu
3. Přesnou regulaci rychlosti míchání (50–1000 ot./min)
4. Minimalizaci smykového napětí působícího na citlivé buňky a mikroorganismy
5. Optimalizaci přenosu hmoty a účinnosti míchání
Doporučení pro optimalizaci systému míchání:
1. U citlivých buněčných linií, jako jsou buňky 293T, použijte mísicí kolík s 6 nebo 8 lopatkami a udržujte rychlost míchání pod 80 ot./min
2. U kultur na mikronosičích použijte mísicí kolík s 8 lopatkami a optimalizujte parametry míchání za účelem dosažení optimálního zavěšení
3. Pro fermentaci mikroorganismů s vysokou hustotou lze použít trojlístkové míchadlo při mírně zvýšené rychlosti míchání za účelem zlepšení přenosu kyslíku
Funkce softwaru
Systém MICROIPOWER BP je vybaven pokročilou softwarovou platformou, která poskytuje:
1. Distribuovanou architekturu: Podporuje synchronizované řízení více skupin zařízení
2. Monitorování a úpravu parametrů v reálném čase: Zajišťuje stabilní podmínky pěstování
3. Přizpůsobitelné a kaskádové řízení: Přizpůsobuje se různým požadavkům na pěstování
4. Zobrazení a porovnání dat z více šarží: Usnadňuje optimalizaci parametrů
5. Automatický běh tzv. „zlaté šarže“: Zvyšuje efektivitu výzkumu
6. Vestavěný návrh experimentů (DoE – Design of Experiments): Podporuje systematickou optimalizaci procesu
7. Správu oprávnění uživatelů na více úrovních a auditní stopu: Zajišťuje integritu dat
8. Standardní rozhraní API: Umožňuje vývoj vlastních programů
9. Možnost vzdáleného přístupu: Spravujte experimenty a data z počítače nebo mobilních zařízení
Tato softwarová platforma je navržena tak, aby:
1. Zjednodušila návrh experimentů a pracovní postupy jejich provádění
2. Poskytla komplexní nástroje pro záznam a analýzu dat
3. Podporovala bezproblémový přechod od objevování k výrobě
4. Zajistila soulad se standardy GMP a FDA 21 CFR část 11
5. Nabízela flexibilní správu oprávnění a zabezpečení dat
Shrnutí výhod
Bioreaktor MICROIPOWER BP nabízí několik klíčových výhod oproti tradičním jednoválcovým bioreaktorům:
1. Paralelní provoz: Provádějte více experimentů současně
2. Škálovatelnost: Spolehlivé rozšiřování od malých po velké měřítka
3. Přesná regulace: Průmyslová přesnost v laboratorně přívětivém formátu
4. Flexibilita: Podpora jak mikrobiální fermentace, tak kultivace živočišných a hmyzích buněk
5. Vzdálený přístup: Sledujte a spravujte experimenty odkudkoli
6. Datově bohaté prostředí: Komplexní nástroje pro záznam a analýzu dat
7. Připravenost na dodržování předpisů: V souladu s aktuálními předpisy GMP a FDA
8. Nákladová efektivita: Vysoký výkon bez vysokých nákladů průmyslových systémů
9. Snadné použití: Intuitivní rozhraní pro rychlé nastavení a provoz
10. Odolná konstrukce: Trvanlivý design pro dlouhodobé využití ve výzkumných prostředích
Průvodce výběrem produktu
Při výběru vhodné konfigurace MICROIPOWER BP pro vaše výzkumné potřeby zvažte následující body:
1. Objem nádoby: Vyberte objem 1 l, 2 l, 3 l nebo 5 l podle měřítka experimentu
2. Systém míchání: Vyberte vhodný míchací motor a turbínové míchadlo podle typu kultury
3. Regulace teploty: Peltierův modul nabízí široký rozsah regulace teploty od 4 °C do 80 °C
4. Regulace plynu: Regulátor průtoku plynu (MFC) umožňuje přesnou regulaci průtoku plynu
5. Systém přívodu živin: Vysokopřesné peristaltické čerpadla podporují různé strategie přívodu živin
6. Požadavky na monitorování: Video monitorování je ideální pro experimenty vyžadující vizuální pozorování
Potřeby rozšiřování: Distribuovaná architektura podporuje budoucí škálovatelnost systému
