तकनीकी विशिष्टताएँ (जैविक पैरामीटर)
| पैरामीटर |
विनिर्देश |
| सामग्री |
316L स्टेनलेस स्टील |
| कार्यात्मक आयतन |
20 लीटर – 5,000 लीटर |
| उपयुक्त कोशिका प्रकार |
निलंबन-अनुकूलित कोशिका लाइनें (उदाहरण के लिए, CHO, HEK293, Sf9, BHK, MDCK) |
| कोशिका घनत्व सीमा |
1–10 × 10⁶ कोशिकाएँ/मिलीलीटर (सामान्य संचालन सीमा: 5–7 × 10⁶ कोशिकाएँ/मिलीलीटर) |
| संस्कृति मोड |
बैच, फेड-बैच, परफ्यूजन |
| चurning प्रणाली |
निचले भाग पर माउंटेड चुंबकीय ड्राइव; 20–200 आरपीएम (±1 आरपीएम); एसी सर्वो मोटर |
| इम्पेलर प्रकार |
समुद्री-प्रकार का इम्पेलर (कम अपघटन, उच्च मिश्रण दक्षता) |
| आयतन प्रति शक्ति इनपुट (P/V) |
30–50 वॉट/म³ |
| तापमान नियंत्रण |
5–60°C, ±0.1°C (जैकेटेड डुअल-पीआईडी नियंत्रण) |
| pH नियंत्रण |
परिसर: 2–12; परिशुद्धता: ±0.01; आधार/CO₂ का स्वचालित मापन |
| डिसोल्व्ड ऑक्सीजन (DO) |
0–200%, ±1%; O₂, N₂ और वायु के साथ गैस मिश्रण |
| वातायन गैसें |
वायु, O₂, N₂, CO₂ |
| वातायन मोड |
गहन स्पार्जिंग और सतही एरेशन |
| एरेशन प्रवाह दर |
0.3–2.0 वीवीएम (प्रति मिनट प्रति माध्यम के आयतन में गैस का आयतन) |
| पैमाने पर वृद्धि |
अधिकतम 5,000 लीटर; आयामहीन पैरामीटर्स (P/V, Re, vvm) के आधार पर स्केल-अप |
| सीलिंग प्रौद्योगिकी |
चुंबकीय द्रव सील (शून्य रिसाव, रखरखाव-मुक्त, स्टेराइल) |
| नियंत्रण प्रणाली |
स्वतंत्र औद्योगिक नियंत्रक (बाहरी पीसी की आवश्यकता नहीं); स्मार्टफोन या कंप्यूटर के माध्यम से दूरस्थ पहुँच का समर्थन |
| स्वचालन विशेषताएँ |
आंतरिक DoE समर्थन; स्वचालित पोषण रणनीतियाँ; बहु-पंप नियंत्रण (प्रति नियंत्रक 6 पंपों तक × 4 चैनल) |
| पावर फेल्यूर सुरक्षा |
पैरामीटर पुनर्प्राप्ति के साथ स्वतः पुनः प्रारंभ |
| सterilization |
स्थान पर उष्मीय निर्जीवन (SIP) संगत |
मुख्य जैविक लाभ
1. उच्च कोशिका घनत्व एवं उत्पादकता:
प्रणाली के अनुकूलित द्रव्यमान और ऊष्मा स्थानांतरण डिज़ाइन से कोशिका घनत्व 10⁷ कोशिकाएँ/mL तक संभव हो जाता है—जो पारंपरिक झटका-फ्लास्क संस्कृतियों की तुलना में 10–20 गुना अधिक है—जिससे उत्पाद का उत्पादन काफी बढ़ जाता है।
2. मज़बूत स्केलेबिलिटी:
प्रक्रिया के स्केल-अप को आयामहीन पैरामीटर्स (P/V, Re, vvm) के आधार पर किया जाता है, जिससे प्रयोगशाला स्तर से 2,000 L औद्योगिक स्तर तक निरंतर प्रदर्शन सुनिश्चित होता है। स्केल-अप के मान्यीकरण के लिए तीन लगातार बैचों की आवश्यकता होती है, जिनमें कोशिका घनत्व और टाइटर में बैच-टू-बैच भिन्नता 10% से कम होनी चाहिए।
3. सटीक पर्यावरणीय नियंत्रण:
तापमान: ±0.1°C
pH: ±0.01
DO: ±1%
संवेदनशील जैविक प्रक्रियाओं की कठोर आवश्यकताओं को पूरा करता है।
4. उच्च-प्रवाह प्रक्रिया अनुकूलन:
अंतर्निर्मित प्रयोगों का डिज़ाइन (DoE) कार्यक्षमता एक साथ कई पैरामीटरों के अनुकूलन को सक्षम बनाती है, जिससे प्रक्रिया विकास की समय सीमा काफी कम हो जाती है।
5. औद्योगिक-स्तरीय संगतता:
इसमें फिक्स्ड-बेड संरचनात्मक डिज़ाइन और चुंबकीय द्रव सीलिंग प्रौद्योगिकी शामिल है, जो स्केल-अप के दौरान प्रणाली की स्थिरता, विशुद्धता, शून्य रिसाव, कोई क्षरण न होना और रखरखाव-मुक्त संचालन सुनिश्चित करती है।
6. पूर्ण स्वचालन:
बाहरी PC के बिना संचालित होता है; इंटरनेट-सक्षम उपकरणों (स्मार्टफोन या कंप्यूटर) के माध्यम से दूरस्थ निगरानी और नियंत्रण का समर्थन करता है। स्वचालित फीडिंग रणनीति के क्रियान्वयन को भी शामिल करता है।
7. विद्युत आपूर्ति विफलता सुरक्षा:
विद्युत आपूर्ति बाधित होने के बाद स्वतः पुनः प्रारंभ करने की क्षमता से लैस है, जो सभी नियंत्रण पैरामीटर्स को विफलता से पूर्व की स्थिति में पुनर्स्थापित कर देता है, ताकि लंबे समय तक अविरत संस्कृति को सुनिश्चित किया जा सके।
अनुप्रयोग 1. एकल-क्लोनल एंटीबॉडी उत्पादन:
CHO कोशिकाओं की उच्च-घनत्व निलंबन संस्कृति का समर्थन करता है। 500 L स्केल पर, यह OD₆₀₀ > 300 और ऑक्सीजन स्थानांतरण गुणांक (kLa) 675 h⁻¹ तक प्राप्त करता है, जिससे mAb उत्पादन काफी बढ़ जाता है।
2. पुनर्संयोजित प्रोटीन अभिव्यक्ति:
सटीक तापमान नियंत्रण (4–80°C) और pH नियमन इंसुलिन और वृद्धि हार्मोन जैसी प्रोटीनों के लिए अभिव्यक्ति की स्थितियों को अनुकूलित करते हैं।
3. वायरल वेक्टर उत्पादन:
एडेनोवायरस, AAV आदि की निलंबन संस्कृति के लिए उपयुक्त। विहित कंपन (60–80 आरपीएम) और वातन (0.5–1.5 वीवीएम) वायरल टाइटर को बढ़ाते हैं।
4. उच्च-घनत्व जीवाणु अवक्रमण:
E. coli और यीस्ट पर लागू, OD₆₀₀ > 300 का समर्थन करता है, जो एंटीबायोटिक और पुनर्संयोजित प्रोटीन उत्पादन के लिए आदर्श है।
प्रक्रिया अनुकूलन सिफारिशें
1. कंपन अनुकूलन:
o 60–80 आरपीएम से प्रारंभ करें।
o जब कोशिका घनत्व 5 × 10⁶ कोशिकाएँ/मिलीलीटर से अधिक हो जाए, तो अति-अपघर्षण क्षति को कम करने के लिए कंपन को 40–60 आरपीएम तक कम कर दें।
2. पोषण आपूर्ति रणनीति:
मेटाबोलाइट्स (जैसे, ग्लूकोज, लैक्टेट) के आधार पर वास्तविक समय में समायोजित किए जाने वाले स्वचालित फेड-बैच/परफ्यूजन प्रणालियों का उपयोग करें। प्रत्येक 4 नियंत्रक उच्च-परिशुद्धता वाले 6 पेरिस्टाल्टिक पंपों को प्रबंधित कर सकता है, जिससे जटिल बहु-चरणीय या बहु-पोषक आपूर्ति प्रोटोकॉल संभव हो जाते हैं।
3. विलेय ऑक्सीजन नियंत्रण:
उच्च घनत्व वाले चरणों के दौरान डीओ (DO) को 30–50% पर बनाए रखें। इसके अनुसार वीवीएम (vvm) (0.3–2.0) और कंपन (agitation) (50–100 आरपीएम) को समायोजित करें। उच्च ऑक्सीजन मांग वाली कोशिकाओं के लिए द्वैध वायु-संवर्धन (ड्यूअल एरेशन) मोड का उपयोग करें: निर्जीवीकरण के दौरान गहरी स्पार्जिंग (डीप स्पार्जिंग) और संवर्धन के दौरान सतही वायु-संवर्धन (सरफेस एरेशन)।
4. परफ्यूज़न संवर्धन सेटअप: कोशिका घनत्व को 5–7 × 10⁶ कोशिकाएँ/मिलीलीटर पर बनाए रखने के लिए एक कोशिका रिटेंशन डिवाइस का उपयोग करें। परफ्यूज़न दर को 0.1–0.3 रिएक्टर आयतन/दिन से शुरू करें और कोशिका घनत्व में वृद्धि के साथ इसे 0.5–1.0 आयतन/दिन तक बढ़ाएँ।
5. स्केल-अप मान्यीकरण:
इम्पेलर व्यास और गति को समायोजित करके P/V = 30 वाट/मी³ बनाए रखें। तापमान, पीएच, डीओ, कोशिका घनत्व और टाइटर पर डेटा एकत्र करने के लिए 3–5 पायलट बैच का संचालन करें, ताकि विश्वसनीय स्केल-अप मॉडलिंग की जा सके।
6. विशुद्धता आश्वासन:
चुंबकीय द्रव सील (मैग्नेटिक फ्लूइड सील्स) एगिटेटर शाफ्ट इंटरफ़ेस पर विशुद्धता की अखंडता सुनिश्चित करते हैं। सदैव एसेप्टिक संचालन प्रक्रियाओं का पालन करें और नियमित रूप से प्रणाली की अखंडता परीक्षण तथा निर्जीवीकरण मान्यीकरण करें।
