Spesifikasi Teknis (Parameter Biologis)
| Parameter |
Spesifikasi |
| Bahan |
baja Tahan Karat 316L |
| Volume Kerja |
20 L – 5.000 L |
| Jenis Sel yang Dapat Digunakan |
Garis sel yang disesuaikan untuk suspensi (misalnya, CHO, HEK293, Sf9, BHK, MDCK) |
| Kisaran Kepadatan Sel |
1–10 × 10⁶ sel/mL (Kisaran operasional tipikal: 5–7 × 10⁶ sel/mL) |
| Mode Kultur |
Batch, Fed-batch, Perfusion |
| Sistem Agitasi |
Penggerak magnetik terpasang di bagian bawah; 20–200 rpm (±1 rpm); motor servo AC |
| Tipe Impeller |
Impeler tipe kelautan (tegangan geser rendah, efisiensi pencampuran tinggi) |
| Daya Masuk per Volume (P/V) |
30–50 W/m³ |
| Pengontrol Suhu |
5–60°C, ±0,1°C (pengendali dual-PID berjaket) |
| kontrol pH |
Jangkauan: 2–12; Akurasi: ±0,01; Dosis otomatis basa/CO₂ |
| Oksigen Terlarut (DO) |
0–200%, ±1%; Pencampuran gas dengan O₂, N₂, dan udara |
| Gas Aerasi |
Udara, O₂, N₂, CO₂ |
| Mode Aerasi |
Sparging dalam dan aerasi permukaan |
| Laju Aliran Aerasi |
0,3–2,0 vvm (volume gas per volume medium per menit) |
| Skalabilitas |
Hingga 5.000 L; penskalaan berdasarkan parameter tak berdimensi (P/V, Re, vvm) |
| Teknologi Penyegelan |
Segel fluida magnetik (tanpa kebocoran, bebas perawatan, steril) |
| Sistem Kontrol |
Kontroler industri mandiri (tidak memerlukan PC eksternal); mendukung akses jarak jauh melalui ponsel cerdas atau komputer |
| Fitur Otomatisasi |
Dukungan bawaan untuk Desain Eksperimen (DoE); strategi pemberian nutrisi otomatis; kontrol multi-pompa (hingga 6 pompa per kontroler × 4 saluran) |
| Perlindungan pemadaman daya |
Mulai ulang otomatis dengan pemulihan parameter |
| Sterilisasi |
Kompatibel dengan sterilisasi di tempat (SIP) |
Keunggulan Biologis Inti
1. Kepadatan Sel dan Produktivitas Tinggi:
Desain transfer massa dan panas yang dioptimalkan pada sistem ini mendukung kepadatan sel hingga 10⁷ sel/mL—10–20 kali lebih tinggi dibandingkan kultur labu goyang konvensional—sehingga meningkatkan hasil produk secara signifikan.
2. Skalabilitas yang Andal:
Skala-up proses didasarkan pada parameter tak berdimensi (P/V, Re, vvm), memastikan kinerja yang konsisten dari skala laboratorium hingga skala industri 2.000 L. Validasi skala-up memerlukan tiga batch berturut-turut dengan variasi antar-batch dalam kepadatan sel dan titer kurang dari 10%.
3. Pengendalian Lingkungan yang Presisi:
Suhu: ±0,1°C
pH: ±0,01
DO: ±1%
Memenuhi persyaratan ketat untuk proses biologis yang sensitif.
4. Optimisasi Proses Berkapasitas Tinggi:
Fungsi Desain Eksperimen (DoE) terintegrasi memungkinkan optimisasi multi-parameter secara bersamaan, sehingga mempersingkat secara signifikan jangka waktu pengembangan proses.
5. Kompatibilitas Skala Industri:
Menggunakan desain struktural fixed-bed dan teknologi penyegelan fluida magnetik, menjamin stabilitas sistem, sterilitas, bebas kebocoran, tanpa keausan, serta operasi bebas perawatan selama skala-up.
6. Otomatisasi Penuh:
Beroperasi tanpa komputer eksternal; mendukung pemantauan dan pengendalian jarak jauh melalui perangkat yang terhubung ke internet (smartphone atau komputer). Termasuk eksekusi strategi pemberian bahan secara otomatis.
7. Perlindungan terhadap Pemadaman Listrik:
Dilengkapi fungsi mulai ulang otomatis setelah pemadaman listrik, yang mengembalikan semua parameter pengendalian ke kondisi sebelum terjadinya pemadaman guna memastikan kultur jangka panjang tanpa gangguan.
Aplikasi 1. Produksi Antibodi Monoklonal:
Mendukung kultur suspensi berkepadatan tinggi sel CHO. Pada skala 500 L, mencapai OD₆₀₀ > 300 dan koefisien transfer oksigen (kLa) hingga 675 h⁻¹, sehingga meningkatkan hasil antibodi monoklonal (mAb) secara signifikan.
2. Ekspresi Protein Rekombinan:
Kontrol suhu presisi (4–80°C) dan regulasi pH mengoptimalkan kondisi ekspresi protein seperti insulin dan hormon pertumbuhan.
3. Produksi Vektor Virus:
Cocok untuk kultur suspensi adenovirus, AAV, dan sejenisnya. Agitasi yang dioptimalkan (60–80 rpm) dan aerasi (0,5–1,5 vvm) meningkatkan titer virus.
4. Fermentasi Mikroba Berkepadatan Tinggi:
Dapat diterapkan pada E. coli dan ragi, mendukung OD₆₀₀ > 300, sangat ideal untuk produksi antibiotik dan protein rekombinan.
Rekomendasi Optimisasi Proses
1. Optimisasi Pengadukan:
o Mulai pada 60–80 rpm.
o Ketika kepadatan sel melebihi 5 × 10⁶ sel/mL, kurangi kecepatan menjadi 40–60 rpm untuk meminimalkan kerusakan akibat gaya geser.
2. Strategi Pemberian Nutrisi:
Gunakan sistem fed-batch/perfusi otomatis dengan penyesuaian waktu nyata berdasarkan metabolit (misalnya, glukosa, laktat). Masing-masing dari 4 pengendali dapat mengatur hingga 6 pompa peristaltik presisi tinggi, memungkinkan protokol pemberian nutrisi bertahap majemuk atau multi-nutrien.
3. Pengendalian Oksigen Terlarut:
Pertahankan kadar oksigen terlarut (DO) pada kisaran 30–50% selama fase kepadatan tinggi. Sesuaikan laju aerasi volumetrik (vvm) (0,3–2,0) dan kecepatan pengadukan (50–100 rpm) secara proporsional. Untuk sel dengan kebutuhan oksigen tinggi, gunakan mode aerasi ganda: sparging dalam selama sterilisasi dan aerasi permukaan selama kultur.
4. Penyiapan Kultur Perfusi: Gunakan perangkat retensi sel untuk mempertahankan kepadatan sel pada kisaran 5–7 × 10⁶ sel/mL. Mulai laju perfusi pada 0,1–0,3 volume reaktor/hari, lalu tingkatkan menjadi 0,5–1,0 volume/hari seiring meningkatnya kepadatan sel.
5. Validasi Skala-Up:
Pertahankan P/V = 30 W/m³ dengan menyesuaikan diameter impeler dan kecepatannya. Lakukan 3–5 batch uji coba untuk mengumpulkan data suhu, pH, DO (oksigen terlarut), kepadatan sel, dan titer guna membangun model skala-up yang andal.
6. Jaminan Sterilitas:
Segel fluida magnetik menjamin integritas sterilitas pada antarmuka poros pengaduk. Selalu ikuti prosedur operasi aseptik serta lakukan uji integritas sistem dan validasi sterilisasi secara berkala.
