Tuotteen yleiskatsaus
MICROIPOWER VP on laboratoriotasoinen lasinen rinnakkainen bioreaktorijärjestelmä, joka on suunniteltu mikrobi- ja bakteerifermentointiin sekä eläin- ja hyönteissolukasvatuksiin. Se perustuu todistettuun MICROIPOWER07 -suunnitteluun, mutta on parannettu jakautuneella ohjausteknologialla, mikä mahdollistaa teollisuustasoiset tarkkuudet kompaktissa ja käyttäjäystävällisessä alustassa. Järjestelmä mahdollistaa useiden bioreaktorien samanaikaisen käytön yhden yhtenäisen käyttöliittymän kautta, mikä parantaa merkittävästi tutkimustehokkuutta ja prosessikehityskykyä.
Avainominaisuudet
Integroitu lasinen bioreaktorirakenne sisäänrakennetulla teollisuusluokan kosketusnäytöllä varustetulla ihmisen ja koneen välisellä käyttöliittymällä (HMI)
Jakautunut ohjausarkkitehtuuri, jolla voidaan hallita jopa 8 bioreaktoria järjestelmää kohden
Peltier-perustainen lämpötilan säätömoduuli laajalla säätöalueella: 4 °C–80 °C (±0,2 °C)
Korkean tarkkuuden peristalttiset pumput (enintään 6 ohjaimessa): kääntötoiminto ja nopeudensäädettävä toiminta
Todellisaikainen videoseuranta etäkatselua ja aikataulutettua kuvien ottamista tukevalla toiminnolla
Modulaarinen impellorijärjestelmä: kolmisiipinen, kuusisiipinen, kahdeksansiipinen ja kiehuntaa estävä impellori
Saatavilla standardikokoisina työtilavuuksina: 1 l, 2 l, 3 l ja 5 l
Laaja valikoima sovittimia ja lisävarusteita erilaisten ohjainlaitteiden, moottorien ja muiden komponenttien kanssa yhteensopivuuden varmistamiseksi
Integroitu järjestelmätasoinen ohjaus kolmansien osapuolten PAT-laitteita varten (prosessianalyysiteknologia)
Läpinäkyvä borosilikaattilasin astia mahdollistaa mikrobien tai solujen kasvun todellisaikaisen visuaalisen seurannan ilman lisäoptisia mittalaitteita, mikä tekee siitä ihanteellisen tutkimuskäyttöön biolääkkeissä, synteettisessä biologiassa ja teollisessa biotekniikassa.
Suunnittelufilosofia
MICROIPOWER VP -järjestelmä täyttää aukon akateemisen tutkimuksen ja teollisen tuotannon välillä. Perinteiset laboratoriomittakaavan bioreaktorit kärsivät usein huonosta parametrien säädöstä, alhaisesta hapen siirtymänopeudesta ja eräkohtaisesta vaihtelusta – näistä esteistä johtuen skaalauksen toteuttaminen viivästyy.
Tämä järjestelmä ratkaisee nämä haasteet yhdistämällä:
Lasin optinen läpinäkyvyys ja kemiallinen inerttisyys
Teollisen bioprosessoinnin vankka ohjausarkkitehtuuri
Hajautettu ohjausteknologia rinnakkaiselle toiminnalle
Saatavilla standardikokoisina työtilavuuksina 1 l, 2 l, 3 l ja 5 l, lisäksi erikoiskoot ovat saatavilla. MICROIPOWER VP -järjestelmä tukee kaikkea: suvun seulontaa aina ennen GMP -prosessin validointiin asti. Sen integroitu rakenne mahdollistaa skaalautuvan laajentamisen, jolloin se täyttää sekä pienien tutkimuslaboratorioiden että suurten bioteknologisten laitosten tarpeet.
Ydin teknologiset innovaatiot
1. Integroitu järjestelmärakenne
MICROIPOWER VP -järjestelmä esittelee vallankumouksellisen integroidun järjestelmärakenteen, joka mahdollistaa käyttäjille seuraavat toiminnot:
Käyttää yhtä aikaa enintään kahdeksaa bioreaktoria yhdestä laitteen sisäisestä käyttöliittymästä
Pääsee käsiksi kokeisiin ja hallinnoi niitä paikan päällä laitteen sisäisen teollisen kosketusnäytön kautta
Takaan yhtenäisen suorituskyvyn kaikissa yksiköissä standardoituja ohjausalgoritmejä käyttämällä
Suorita erävertailuja ja optimointia käyttäen monieräisiä tietoanalyysejä tukevia työkaluja
Yksinkertaista laboratorion asettelua kompaktilla rakenteella, joka soveltuu pöytäkäyttöön
Tämä suunnittelu on erityisen sopiva korkean läpäisykyvyn seulontaan, prosessikehitykseen ja validointitutkimuksiin, joissa johdonmukaisuus ja skaalautuvuus ovat ratkaisevan tärkeitä. Integroitu kosketusnäyttö mahdollistaa suoran, laitteen omalla yksiköllä tapahtuvan käytön, mikä poistaa tarpeen ulkoisesta tietokoneyhteydestä ilman, että menetetään täysi hallinta kaikista järjestelmän parametreistä.
2. Peltierin lämpötilansäätömoduuli
MICROIPOWER VP -laitteen keskeinen innovaatio on sen Peltier-perusteinen termosähköinen lämpötilansäätömoduuli, joka:
Tarjoaa tarkan lämpötilansäädön: 4 °C–80 °C (±0,2 °C)
Poistaa tarpeen ulkoisesta jäähdytysvesihuollosta
Vähentää energiankulutusta verrattuna perinteisiin vesikoteloituun järjestelmiin
Kiihdyttää sterilointikierroksia vähentämällä lämpöhitautta
Säilyttää vakauden lämpötilaolosuhteissa myös nopeiden ympäristöolosuhteiden muutosten aikana
Tämä moduuli on ideaalinen sovelluksiin, joissa vaaditaan tarkkaa lämpötilansäätöä, kuten rekombinanttisten proteiinien tuotannossa, rokotteiden valmistuksessa ja aineenvaihdunnan virtausanalyysissä. Sen toiminta perustuu Peltier-ilmiöön, jossa sähköenergia muutetaan suoraan lämmönsiirroksi, mikä mahdollistaa nopeat ja tarkat lämpötilan säädöt.
3. Korkean tarkkuuden peristalttinen pumppujärjestelmä
Jokainen MICROIPOWER VP -järjestelmän ohjain tukee enintään kuutta korkean tarkkuuden peristalttista pumpua, jotka on suunniteltu seuraaviin tehtäviin:
Käänteinen ja nopeusmuuttuva toiminta (0–100 %:n työjakso)
Tarkka glukoosin, emäksen, ravintoliuoksen ja kiehumisenestoaineiden lisääminen
Automaattiset ruokintastrategiat johdonmukaisen prosessin toistamiseksi
Mahdollisimman vähäinen leikkausjännitys herkille mikro-organismeille ja soluille
Vähäiset huoltovaatimukset yksinkertaisen rakenteensa vuoksi
Nämä pumput ovat välttämättömiä tarkkaan ravinteiden syöttöön, joka vaaditaan korkeantuottoisessa mikrobien fermentoinnissa ja solukulttuurissa. Ne soveltuvat erinomaisesti sovelluksiin, joissa käsitellään leikkausherkkiä organismeja, joissa solujen elinkelpoisuuden ja tuottavuuden varmistamiseksi vaaditaan tasaisen alhainen leikkausvoima.
4. Videoseuranta ja etäkäyttö
MICROIPOWER VP -laitteessa on edistyneet videoseurantamahdollisuudet:
Reaaliaikainen etäkatselu bioreaktorin säiliön kuvia
Aikataulutettu kuvien ottaminen dokumentointia ja prosessin seurantaa varten
Etäkäyttö työpöytä- ja mobiililaitteista kokeellisten prosessien ja tietojen hallintaan
Integrointi prosessinohjausparametreihin korrelaatiotarkastelujen mahdollistamiseksi
Korkearesoluutioinen kuvantaminen kulttuuriolosuhteiden yksityiskohtaisempaa tarkastelua varten
Tämä ominaisuus on erityisen hyödyllinen pitkäaikaisissa kokeissa ja tilanteissa, joissa laboratorion fyysiseen pääsyyn on rajoitteita. Se mahdollistaa kasvatuskulttuurin kehityksen seurannan, mahdollisten ongelmien varhaisen havaitsemisen ja tarvittavien säätöjen tekemisen ilman laboratoriossa fyysistä läsnäoloa.
5. Kaasuvirtauksen säätöjärjestelmä
Järjestelmän kaasuvirtauksen säätö tapahtuu massavirtausmittarilla (MFC), joka:
Mahdollistaa tarkan kaasuvirtauksen säädön: 0,3–2,0 vvm (tilavuuskaasuvirtaus minuutissa)
Sallii sekä yksittäisen kaasuvirtauksen säädön että jatkuvan kaasuvirtausten sekoituksen
Integroituu steriileihin suodatusjärjestelmiin saastumisen estämiseksi
Optimoi kaasu-neste-rajapinnan pinta-alaa tehokkaan hapen siirron varmistamiseksi
Minimoi kuplakoon, jolloin herkkiä organismeja rasittava leikkausjännitys pienenee
Tämä edistynyt kaasusäätöjärjestelmä varmistaa optimaaliset ilmastusolosuhteet erilaisille kulttuureille, mikrobiologisesta fermentaatiosta korkean tiukkuuden solukulttuureihin asti. Se on erityisen arvokas sovelluksissa, joissa happisiirron tehokkuus (kLa) on ratkaisevan tärkeä, kuten korkean solutiukkuuden mikrobiologisissa kulttuureissa ja leikkausherkissä eläinsolukulttuureissa.
6. HMI-kosketusnäyttöliittymä
Järjestelmän ihmisen ja koneen välinen liittymä (HMI) on 10-tuumainen teollinen kosketusnäyttö, joka:
**näyttää ja mahdollistaa kriittisten prosessiparametrien säätämisen** (lämpötila, pH, DO, sekoitusten nopeus jne.)
Tarjoaa reaaliaikaisen valvonnan lämpötilalle, pH:lle ja liuenneelle hapele
Mahdollistaa nopean pääsyn standarditoimintamenettelyihin (SOP)
Mahdollistaa kokeellisten protokollien helpon määrittämisen ja muokkaamisen
Tarjoaa tiedon visualisointityökaluja välittömään prosessiarviointiin
Teollisuuden käyttöön tarkoitettu HMI on suunniteltu laboratorioympäristöihin ja se kestää pölyä, kosteutta ja muita kontaminaantteja. Sen intuitiivinen käyttöliittymä vähentää uusien käyttäjien oppimiskäyrää samalla kun se tarjoaa edistyneitä ohjausominaisuuksia kokeneille tutkijoille.
7. Modulaarinen impellorijärjestelmä
MICROIPOWER VP -laitteessa on saatavilla erilaisia impelloreita, jotka on optimoitu eri kulttuurityyppien käyttöön:
Kolmisiipinen impellori: Ihanteellinen yleiseen sekoittamiseen ja hapen siirtoon
Kuusisiipinen impellori: Tarjoaa alhaisen leikkausvoiman sekoittamisen herkillä organismeilla
Kahdeksansiipinen impellori: Optimoidu yksinkertaisesti korkean leikkausvoiman sekoitussovelluksiin
Kuplanestoimpellori: Tehokas kuplanestoon ilman kulttuuriolosuhteiden häiritsemistä
Imppulilävän valinta voidaan mukauttaa tarkasti kulttuurin erityisvaatimuksiin, mikrobiologisesta fermentoinnista korkean tiukkuuden solukulttuureihin.
8. Vastapainoasennelma
Valinnaisia vastapainoja tarjotaan seuraaviin tarkoituksiin:
Sekoitustehokkuuden parantamiseen säiliössä
Kaasu-neste- ja neste-neste-massansiirtonopeuksien tehostamiseen
Kuolleiden alueiden vähentämiseen ja kulttuurin yhtenäisyyden parantamiseen
Happensiirron tehokkuuden (kLa) lisäämiseen 30–40 %
Seinävaikutusten minimoimiseen kulttuuriolosuhteissa
Vastapainot ovat erityisen hyödyllisiä korkean viskositeetin kulttuureihin tai silloin, kun kiinnittyviä solukulttuureja kasvatetaan mikrokannattimilla. Ne toimivat yhdessä imppulijärjestelmän kanssa säiliön sisällä esiintyvien virtauskuvioitten optimoimiseksi, mikä varmistaa ravinteiden, hapon ja solujen tasaisen jakautumisen.
Tekniset tiedot
| Parametrit |
Määritys |
| Astian materiaali |
Korkean borosilikaatin sisältävä lasi (sisäpinta hiottu, Ra ≤ 0,4 μm) |
| Työtilavuudet |
1 l, 2 l, 3 l, 5 l (SIP-kykyinen: 121 °C, 15–30 min) |
| Korkeuden ja halkaisijan suhde (H:D) |
1:1,6 (standardi), mahdollisuus erikoissuhteisiin |
| Sekoitusjärjestelmä |
Yläasennettu impelli, 50–1000 rpm (±1 rpm:n tarkkuus), vaihtovirtaservo-moottori |
| Lämpötilan hallinta |
4 °C – 80 °C, ±0,2 °C, Peltierin termosähköinen moduuli |
| pH-ohjaus |
0–14, ±0,01, automaattinen emäksen ja CO₂:n annostelu |
| Ratkaissu oksigeeni (DO) |
0–200 %, ±1 %, O₂/N₂/ilman sekoitus |
| Ilmastusjärjestelmä |
Syvä kaasun syöttö, 0,3–2,0 vvm (massavirtasäädin) |
| Kaasusuodatus |
0,2 μm PTFE-suodattimet (tulo: 37 mm; poisto: 50 mm) |
| Syöttöjärjestelmä |
4 impellerrisäädintä ryhmää kohden, enintään 6 korkean tarkkuuden peristalttinen pumppu säädintä kohden |
|
Käänteinen ja nopeusmuuttuva toiminta (0–100 %:n työjakso) |
| Ohjausjärjestelmä |
Hajautettu arkkitehtuuri, tukee enintään 8 bioreaktoria järjestelmää kohden |
|
Standardit viestintäprotokollat kolmannen osapuolen PAT-laitteiden integrointia varten |
|
Yksittäisen järjestelmän ohjaus ilman ulkoista tietokonetta |
| Ohjelmisto ominaisuudet |
SCADA-järjestelmä tiedon tallennuksella, tarkastusjäljellä ja sähköisellä allekirjoituksella |
|
Usean erän tietojen tarkastelu ja vertailu |
|
Kultaisien erien automaattinen suoritus |
|
Integroitu kokeiden suunnittelu (DoE) |
|
Tukipalvelu kolmannen osapuolen DoE-tietojen tuontiin |
|
Monitasoinen käyttäjäoikeuksien hallinta |
|
Standardoitu API räätälöityjen ohjelmien kehittämiseen |
|
Yhteensopivuus Pythonin kanssa datan analysointiin |
| Etäyhteys |
Tuki työpöytälaitteille ja mobiililaitteille |
|
Todellinen aika seuranta ja hallinta |
|
Aikataulutettu kuvien ottaminen ja dokumentointi |
| Vaatimustenmukaisuus |
GMP (2026) |
|
FDA 21 CFR Part 11 |
|
Tarkastusjäljen toiminnallisuus |
Miksi valita MICROIPOWER VP?
Integroitu toimintatehokkuus: Suorita yhtä aikaa jopa 8 kokeilua samoissa olosuhteissa yhdestä laitteen sisäisestä käyttöliittymästä
Laajennettavuus: Laajenna bioreaktoreiden määrää järjestelmässä 4:stä 8:aan klusterilaajennuksen avulla
Tarkka säätö: Teollisuustasoinen tarkkuus laboratoriolle sopivassa muodossa
Joustavuus: Tukee sekä mikrobien fermentointia että eläin- ja hyönteissolukasvatuksia
Käyttäjäystävällinen suunnittelu: 10-tuumainen teollinen kosketusnäyttö mahdollistaa suoran, laitteen omalla yksiköllä tapahtuvan käytön
Dataa rikas ympäristö: Laajat tiedonkirjaus- ja analyysityökalut
Sääntelyvaatimusten mukaisuus: Yhdenmukainen nykyisten GMP- ja FDA-säännösten kanssa säänneltyihin ympäristöihin
Kustannustehokkuus: Kaikki-yhteen -rakenne poistaa tarpeen ulkoisesta tietokoneyhteydestä
Sovellukset ja tieteellinen arvo
1. Mikrobien fermentaatio
MICROIPOWER VP -laitetta on suunniteltu mikrobien fermentaatioprosessien tarkkaan säätöön, mikä mahdollistaa tutkijoiden kasvuolosuhteiden optimoinnin ja tuotannon maksimoinnin laajalle sovellusalueelle.
Tapauksia:
Lactobacillus casei -fermentaation optimointi:
Saavuta johdonmukainen maitohappotuotanto reaaliaikaisella pH-säädöllä (±0,01 tarkkuus)
Optimoi hiililähteen hyötyminen korkeatarkkuusperistalttisilla pumppuilla
Laajenna toimintaa laboratoriosta teolliseen tuotantoon luottamuksella
Aspergillus oryzae -fermentaatioprosessin kehittäminen:
Maksimoi entsyymituotanto (esim. proteaasit, amylaasit)
Optimoi kasvuolosuhteet kokeiden suunnittelulla (Design of Experiments, DoE)
Toteuta automatisoidut ruokintastrategiat johdonmukaisen suorituskyvyn varmistamiseksi
Escherichia coli -korkeatiukkuinen fermentaatio:
Saavuta korkeat optiset tiukkuudet (OD600 jopa 120)
Ylläpidä vakaita liuenneen hapen pitoisuuksia (>30 %)
Integroi PAT-työkalujen kanssa edistettyyn seurantaan
2. Solukasvatus
MICROIPOWER VP -laitetta voidaan käyttää myös eläin- ja hyönteissolukasvatuksiin, mukaan lukien leijuvat ja kiinnittyneet solulinjat.
Tapauksia:
Hyönteissolukasvatus (SF9, HSV-1):
Tukee korkean solutiukkuuden hyönteissolukasvatuksia
Käytä tarkkaa lämpötilasäätöä optimaalisen proteiinien ilmentymisen varmistamiseksi
Integroi PAT-työkalujen kanssa edistettyyn seurantaan
Nisäkässolukasvatus (293T, CHO-K1):
Saavuta korkean solutiukkuuden leijuvat kasvatuksen muodot
Ylläpidä vakaita pH- ja liuenneen hapen pitoisuuksia
Toteuta automatisoidut ruokintastrategiat johdonmukaisen suorituskyvyn varmistamiseksi
Vero-solujen korkeatiukkuinen suspensioviljely:
Saavutetaan korkea solutiukkuus (enintään 1,5 × 10⁷ solua/mL)
Tukee rokotteiden tuotantoprosesseja
Käytä tarkkaa lämpötilasäätöä optimaalisen proteiinien ilmentymisen varmistamiseksi
Adherenttisten solujen viljely mikrokantajilla:
Tukee korkeatiukkuisia adherenttisia soluviljelmiä (enintään 10⁷ solua/mL)
Toteuttaa alhaisen leikkausvoiman sekoitusolosuhteet (≤ 60 rpm)
Integroi PAT-työkalujen kanssa edistettyyn seurantaan
Korkeatiukkuinen suspensioviljely (293T, CHO-K1):
Saavutetaan korkea solumäärä (enintään 10⁹ solua/mL)
Tukee rekombinanttisten proteiinien tuotantoa
Käytä tarkkaa lämpötilasäätöä optimaalisen proteiinien ilmentymisen varmistamiseksi
Johtopäätös
MICROIPOWER VP edustaa merkittävää edistysaskelta rinnakkaisbioreaktoritekniikassa: se yhdistää teollisten järjestelmien tarkkuuden ja säädettävyyden laboratoriolaitteiden käytettävyyteen ja saavutettavuuteen. Sen integroitu rakenne, jossa on sisäänrakennettu teollinen kosketusnäyttö, yksinkertaistaa käyttöä samalla kun kriittisten parametrien täysi säädettävyys säilyy. Järjestelmän kyky hallita yhtä aikaa jopa 8 bioreaktoria tekee siitä ideaalin valinnan korkean läpäisykyvyn tutkimukseen ja prosessikehitykseen.
Käyttäjille, jotka tarvitsevat rinnakkaiskokeita ilman ulkoisen tietokoneen liittämisen monimutkaisuutta, MICROIPOWER VP tarjoaa vahvan ja käyttäjäystävällisen ratkaisun. Sen tarkkuussäätömahdollisuudet – mukaan lukien Peltier-perusteinen lämpötilansäätö, korkean tarkkuuden peristalttiset pumput ja edistynyt kaasuvirtaus säätö – varmistavat yhtenäisen suorituskyvyn kaikissa yksiköissä. Lisäksi järjestelmä on yhdenmukainen GMP- ja FDA:n 21 CFR osan 11 -vaatimusten kanssa, mikä tekee siitä valmiin käytettäväksi säänneltyihin ympäristöihin.
