Aperçu du produit
Le MICROIPOWER VP est un système de bioreacteurs parallèles en verre à échelle laboratoire, conçu pour la fermentation microbienne et bactérienne, ainsi que pour la culture de cellules animales et d’insectes. Basé sur la conception éprouvée du MICROIPOWER07, il est amélioré grâce à une architecture de contrôle distribué, offrant une précision de niveau industriel dans une plateforme compacte et conviviale. Ce système permet aux chercheurs d’exploiter simultanément plusieurs bioreacteurs via une interface unique, améliorant ainsi significativement l’efficacité de la recherche et les capacités de développement des procédés.
Caractéristiques principales
Conception intégrée de bioreacteur en verre avec IHM tactile industrielle intégrée
Architecture de contrôle distribué permettant de gérer jusqu’à 8 bioreacteurs par système
Module de régulation de température à base de Peltier, plage étendue : 4 °C à 80 °C (±0,2 °C)
Pompes péristaltiques haute précision (jusqu’à 6 par contrôleur) : fonctionnement réversible et à vitesse variable
Surveillance vidéo en temps réel avec visionnage à distance et fonctionnalité de capture d'images programmée
Système modulaire d'agitateur : agitateurs à trois pales, à six pales, à huit pales et antifouettage
Disponible en volumes de travail standard : 1 L, 2 L, 3 L et 5 L
Vaste gamme d'accessoires adaptateurs assurant la compatibilité avec divers contrôleurs, moteurs et autres composants
Contrôle intégré au niveau système pour les dispositifs PAT tiers (Technologie analytique en procédé)
Le récipient en verre borosilicaté transparent permet une surveillance visuelle en temps réel de la croissance microbienne ou cellulaire sans instrumentation optique supplémentaire, ce qui le rend idéal pour la recherche en biopharmacie, en biologie synthétique et en biotechnologie industrielle.
Philosophie de conception
Le MICROIPOWER VP comble le fossé entre la recherche universitaire et la production industrielle. Les bioréacteurs traditionnels de laboratoire souffrent souvent d’un contrôle insuffisant des paramètres, de faibles taux de transfert d’oxygène et de variabilité d’un lot à l’autre — autant d’obstacles qui retardent le passage à l’échelle.
Ce système résout ces défis en combinant :
La transparence optique et l'inertie chimique du verre
L'architecture robuste de contrôle des procédés biotechnologiques industriels
Technologie de contrôle distribué pour un fonctionnement en parallèle
Disponible en volumes de travail standard de 1 L, 2 L, 3 L et 5 L, avec possibilité de tailles sur mesure, le MICROIPOWER VP prend en charge l'ensemble des applications, de la sélection de souches à la validation pré-GMP des procédés. Sa conception intégrée permet une extension évolutive, répondant ainsi aux besoins aussi bien des petits laboratoires de recherche que des grandes installations biotechnologiques.
Innovations techniques fondamentales
1. Conception intégrée du système
Le MICROIPOWER VP introduit une conception révolutionnaire de système intégré qui permet aux utilisateurs de :
Faire fonctionner simultanément jusqu'à 8 bioréacteurs depuis une seule interface intégrée au dispositif
Accéder aux expériences et les gérer localement via l'écran tactile industriel intégré
Garantir des performances constantes sur l'ensemble des unités grâce à des algorithmes de contrôle normalisés
Effectuer des comparaisons et des optimisations par lots à l’aide d’outils d’analyse de données multi-lots
Simplifier l’agencement du laboratoire grâce à un encombrement compact adapté à une utilisation sur banc
Cette conception est particulièrement adaptée au criblage à haut débit, au développement de procédés et aux études de validation, où la reproductibilité et la montée en échelle sont critiques. L’écran tactile intégré permet une commande directe et locale de l’appareil, éliminant ainsi la nécessité d’une connexion à un ordinateur externe tout en conservant un contrôle total sur tous les paramètres du système.
2. Module de contrôle thermique à effet Peltier
Une innovation clé du MICROIPOWER VP est son module de régulation thermique thermoélectrique à effet Peltier, qui :
Assure un contrôle précis de la température : de 4 °C à 80 °C (±0,2 °C)
Élimine la nécessité d’une alimentation externe en eau de refroidissement
Réduit la consommation énergétique par rapport aux systèmes traditionnels à double enveloppe d’eau
Accélère les cycles de stérilisation en minimisant l’inertie thermique
Maintient des conditions de température stables, même en cas de variations rapides des conditions environnementales
Ce module est idéal pour les applications nécessitant une régulation précise de la température, telles que l’expression de protéines recombinantes, la production de vaccins et l’analyse des flux métaboliques. Son fonctionnement repose sur l’effet Peltier, où l’énergie électrique est convertie directement en transfert de chaleur, permettant des ajustements rapides et précis de la température.
3. Système de pompe péristaltique haute précision
Chaque contrôleur du système MICROIPOWER VP prend en charge jusqu’à 6 pompes péristaltiques haute précision, conçues pour :
Un fonctionnement réversible et à vitesse variable (cycle de service de 0 à 100 %)
L’ajout précis de glucose, de base, de milieux nutritifs et d’agents anti-mousse
Des stratégies d’alimentation automatisées pour une reproduction fiable du procédé
Une contrainte de cisaillement minimale sur les micro-organismes et les cellules sensibles
Des besoins d’entretien réduits grâce à sa conception simple
Ces pompes sont essentielles pour assurer un approvisionnement précis en nutriments, requis pour la fermentation microbienne et la culture cellulaire à haut rendement. Elles conviennent particulièrement aux applications impliquant des organismes sensibles au cisaillement, où un débit constant et à faible cisaillement est critique pour la viabilité et la productivité cellulaires.
4. Surveillance vidéo et accès à distance
Le VP MICROIPOWER intègre des fonctionnalités avancées de surveillance vidéo :
Visualisation en temps réel à distance des images du réacteur biologique
Prise d’images programmée pour la documentation et la surveillance du procédé
Accès à distance depuis ordinateur de bureau et appareils mobiles pour la gestion des procédés expérimentaux et des données
Intégration aux paramètres de contrôle du procédé afin de permettre des observations corrélées
Imagerie haute résolution pour une observation détaillée des conditions de culture
Cette fonctionnalité est particulièrement utile pour les expériences à long terme et lorsqu’on travaille dans des environnements où l’accès physique au laboratoire est limité. Elle permet aux chercheurs de surveiller l’évolution des cultures, de détecter précocement d’éventuels problèmes et d’apporter les ajustements nécessaires sans être physiquement présents dans le laboratoire.
5. Système de régulation du débit gazeux
La régulation du débit gazeux du système est assurée par un débitmètre massique (MFC) qui :
Permet un contrôle précis du débit gazeux : 0,3 à 2,0 vvm (vitesse volumétrique du gaz par minute)
Autorise à la fois le contrôle individuel et le mélange continu des débits gazeux
S’intègre aux systèmes de filtration stérile afin d’éviter toute contamination
Optimise la surface interfaciale gaz-liquide pour un transfert d’oxygène efficace
Réduit au minimum la taille des bulles afin de limiter les contraintes de cisaillement sur les organismes sensibles
Ce système avancé de régulation des gaz garantit des conditions d’aération optimales pour divers types de cultures, allant de la fermentation microbienne aux cultures cellulaires à forte densité. Il est particulièrement précieux dans les applications où l’efficacité du transfert d’oxygène (kLa) est critique, telles que les cultures microbiennes à forte densité cellulaire et les cultures cellulaires animales sensibles au cisaillement.
6. Interface tactile HMI
L’interface homme-machine (HMI) du système est un écran tactile industriel de 10 pouces qui :
** affiche et permet de régler les paramètres critiques du procédé** (température, pH, DO, vitesse d’agitation, etc.)
Permet une surveillance en temps réel de la température, du pH et de l’oxygène dissous
Permet un accès rapide aux procédures opératoires normalisées (PON)
Permet une configuration et une modification faciles des protocoles expérimentaux
Offre des outils de visualisation des données pour une évaluation immédiate du procédé
L'interface homme-machine (IHM) de qualité industrielle est conçue pour les environnements de laboratoire et offre une résistance à la poussière, à l'humidité et à d'autres contaminants. Son interface intuitive réduit la courbe d'apprentissage pour les nouveaux utilisateurs tout en offrant des fonctionnalités de commande avancées aux chercheurs expérimentés.
7. Système modulaire d’agitateur
Le MICROIPOWER VP propose une gamme d'agitateurs optimisés pour différents types de cultures :
Agitateur à trois pales : idéal pour le mélange général et le transfert d'oxygène
Agitateur à six pales : assure un mélange à faible cisaillement adapté aux organismes sensibles
Agitateur à huit pales : optimisé pour les applications de mélange à fort cisaillement
Agitateur anti-mousse : efficace pour contrôler la mousse sans perturber les conditions de culture
La sélection de l'agitateur peut être adaptée aux exigences spécifiques de la culture, allant de la fermentation microbienne aux cultures cellulaires à haute densité. La conception à six pales est particulièrement recommandée pour les applications sensibles au cisaillement, telles que les cultures cellulaires adhérentes sur microporteurs, où un mélange à faible cisaillement (≤ 60 tr/min) est essentiel pour préserver la viabilité cellulaire.
8. Ensemble de déflecteurs
Des accessoires déflecteurs en option sont disponibles pour :
Améliorer l’efficacité du mélange dans le récipient
Accroître les taux de transfert de masse gaz-liquide et liquide-liquide
Réduire les zones mortes et améliorer l’homogénéité de la culture
Augmenter l’efficacité du transfert d’oxygène (kLa) de 30 à 40 %
Minimiser les effets des parois sur les conditions de culture
Les déflecteurs sont particulièrement utiles pour les cultures à forte viscosité ou lors de l’utilisation de microporteurs pour les cultures cellulaires adhérentes. Ils agissent conjointement avec le système d’agitateur afin d’optimiser les profils d’écoulement à l’intérieur du récipient, garantissant ainsi une répartition uniforme des nutriments, de l’oxygène et des cellules.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Spécification |
| Matériau du récipient |
Verre borosilicaté hautement résistant (surface intérieure polie, Ra ≤ 0,4 μm) |
| Volumes de travail |
1 L, 2 L, 3 L, 5 L (capable de stérilisation en place (SIP) : 121 °C, 15 à 30 min) |
| Rapport hauteur:diamètre (H:D) |
1:1,6 (standard), rapports personnalisés disponibles |
| Système d'agitation |
Agitateur monté en tête, 50 à 1000 tr/min (précision ±1 tr/min), moteur à courant alternatif à servo-commande |
| Contrôle de Température |
4 °C à 80 °C, ±0,2 °C, module thermoélectrique à effet Peltier |
| contrôle du pH |
0 à 14, ±0,01, avec dosage automatique de base/CO₂ |
| Oxygène dissous (DO) |
0 à 200 %, ±1 %, avec mélange O₂/N₂/air |
| Système d'aération |
Barbotage profond, 0,3 à 2,0 vvm (régulateur de débit massique) |
| Filtration des gaz |
filtres en PTFE de 0,2 μm (entrée : 37 mm ; sortie : 50 mm) |
| Système d'alimentation |
quatre contrôleurs d’agitateur par groupe, jusqu’à six pompes péristaltiques haute précision par contrôleur |
|
Un fonctionnement réversible et à vitesse variable (cycle de service de 0 à 100 %) |
| Système de contrôle |
Architecture distribuée, prenant en charge jusqu’à huit bioréacteurs par système |
|
Protocoles de communication standard pour l'intégration avec des dispositifs PAT tiers |
|
Contrôle mono-système sans ordinateur externe requis |
| Fonctionnalités du logiciel |
SCADA avec enregistrement des données, traçabilité et signature électronique |
|
Visualisation et comparaison des données multi-lots |
|
Exécution automatique des lots dorés |
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Plan d'expériences intégré (DoE) |
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Prise en charge de l'importation de données DoE tierces |
|
Gestion des autorisations utilisateur à plusieurs niveaux |
|
API standard pour le développement de programmes personnalisés |
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Compatibilité avec Python pour l'analyse de données |
| Accès à distance |
Prise en charge des ordinateurs de bureau et des appareils mobiles |
|
Surveillance et contrôle en temps réel |
|
Capture d'images et documentation planifiées |
| Conformité |
BPF (2026) |
|
FDA 21 CFR Partie 11 |
|
Fonctionnalité de traçabilité des opérations |
Pourquoi choisir le VP MICROIPOWER ?
Efficacité opérationnelle intégrée : Exécutez jusqu’à 8 expériences simultanément dans des conditions constantes depuis une seule interface intégrée à l’appareil
Évolutivité : Passez de 4 à 8 bioréacteurs par système grâce à l’extension en cluster
Contrôle précis : Précision industrielle dans un format adapté aux laboratoires
Flexibilité : Prise en charge aussi bien de la fermentation microbienne que de la culture de cellules animales ou d’insectes
Conception conviviale : Écran tactile industriel de 10 pouces permettant une commande directe et locale sur l’appareil
Environnement riche en données : Outils complets d’enregistrement et d’analyse des données
Conformité garantie : Conforme aux bonnes pratiques de fabrication (BPF) et aux réglementations actuelles de la FDA pour les environnements réglementés
Rentable : Conception tout-en-un éliminant le besoin d’une connexion externe à un ordinateur
Applications et valeur scientifique
1. Fermentation microbienne
Le MICROIPOWER VP est conçu pour un contrôle précis des procédés de fermentation microbienne, permettant aux chercheurs d’optimiser les conditions de croissance et de maximiser les rendements dans une large gamme d’applications.
Études de cas :
Optimisation de la fermentation de Lactobacillus casei :
Obtenez une production constante d’acide lactique grâce à un contrôle en temps réel du pH (précision de ±0,01)
Optimisez l’utilisation de la source de carbone à l’aide de pompes péristaltiques haute précision
Passez sans risque de l’échelle laboratoire à l’échelle industrielle
Développement du procédé de fermentation d’Aspergillus oryzae :
Maximisez la production d’enzymes (par exemple, protéases, amylases)
Optimisez les conditions de croissance à l’aide de la méthode DoE (conception d’expériences)
Mettez en œuvre des stratégies d’alimentation automatisées pour des performances constantes
Fermentation à haute densité d’Escherichia coli :
Atteindre de hautes densités optiques (DO600 jusqu’à 120)
Maintenir des niveaux constants d’oxygène dissous (> 30 %)
S’intégrer aux outils PAT pour une surveillance avancée
2. Culture cellulaire
Le MICROIPOWER VP convient également très bien à la culture de cellules animales et d’insectes, y compris les lignées cellulaires en suspension et adhérentes.
Études de cas :
Culture de cellules d’insectes (SF9, HSV-1) :
Prendre en charge des cultures de cellules d’insectes à forte densité
Mettre en œuvre un contrôle précis de la température pour une expression optimale des protéines
S’intégrer aux outils PAT pour une surveillance avancée
Culture de cellules mammaliennes (293T, CHO-K1) :
Obtenir des cultures en suspension à forte densité cellulaire
Maintenir des niveaux constants de pH et d’oxygène dissous
Mettez en œuvre des stratégies d’alimentation automatisées pour des performances constantes
Culture en suspension à forte densité de cellules Vero :
Atteindre une forte densité cellulaire (jusqu’à 1,5 × 10⁷ cellules/mL)
Soutenir les procédés de production de vaccins
Mettre en œuvre un contrôle précis de la température pour une expression optimale des protéines
Culture cellulaire adhérente sur microporteurs :
Soutenir des cultures cellulaires adhérentes à forte densité (jusqu’à 10⁷ cellules/mL)
Mettre en œuvre des conditions de mélange à faible cisaillement (≤ 60 tr/min)
S’intégrer aux outils PAT pour une surveillance avancée
Culture en suspension à forte densité (293T, CHO-K1) :
Atteindre une forte densité cellulaire (jusqu’à 10⁹ cellules/mL)
Soutenir la production de protéines recombinantes
Mettre en œuvre un contrôle précis de la température pour une expression optimale des protéines
Conclusion
Le MICROIPOWER VP représente une avancée majeure dans la technologie des bioréacteurs parallèles, alliant la précision et le contrôle des systèmes industriels à la commodité et à l’accessibilité des instruments de laboratoire. Sa conception intégrée, dotée d’un écran tactile industriel intégré, simplifie son utilisation tout en conservant un contrôle total des paramètres critiques. La capacité du système à gérer simultanément jusqu’à 8 bioréacteurs en fait un choix idéal pour la recherche à haut débit et le développement de procédés.
Pour les utilisateurs qui doivent effectuer des expériences en parallèle sans la complexité d’une connexion à un ordinateur externe, le MICROIPOWER VP offre une solution robuste et conviviale. Ses fonctionnalités de commande précise, notamment la régulation de température par effet Peltier, des pompes péristaltiques haute précision et une commande avancée du débit gazeux, garantissent des performances constantes sur tous les appareils. En outre, sa conformité aux normes BPF et FDA 21 CFR Partie 11 permet son utilisation immédiate dans des environnements réglementés.
