Ikhtisar Produk
MICROIPOWER VP adalah sistem bioreaktor paralel kaca berukuran laboratorium yang dirancang untuk fermentasi mikroba dan bakteri serta kultur sel hewan dan serangga. Berdasarkan desain teruji MICROIPOWER07 namun ditingkatkan dengan teknologi kontrol terdistribusi, sistem ini memberikan presisi setara industri dalam platform yang kompak dan ramah pengguna. Sistem ini memungkinkan peneliti mengoperasikan beberapa bioreaktor secara bersamaan melalui antarmuka terpadu, sehingga meningkatkan efisiensi penelitian dan kemampuan pengembangan proses secara signifikan.
Fitur Utama
Desain bioreaktor kaca terintegrasi dengan HMI layar sentuh industri bawaan
Arsitektur kontrol terdistribusi untuk mengelola hingga 8 bioreaktor per sistem
Modul pengendali suhu berbasis Peltier dengan rentang luas: 4°C hingga 80°C (±0,2°C)
Pompa peristaltik presisi tinggi (hingga 6 unit per pengendali): operasi dapat dibalik dan kecepatan dapat diatur
Pemantauan video secara waktu nyata dengan kemampuan peninjauan jarak jauh dan penangkapan gambar terjadwal
Sistem impeler modular: impeler tiga bilah, enam bilah, delapan bilah, dan impeler antigelembung
Tersedia dalam volume kerja standar: 1 L, 2 L, 3 L, dan 5 L
Koleksi kaya aksesori adaptor untuk kompatibilitas dengan berbagai pengendali, motor, dan komponen lainnya
Kontrol tingkat sistem terintegrasi untuk perangkat PAT pihak ketiga (Process Analytical Technology)
Wadah kaca borosilikat transparan memungkinkan pemantauan visual secara waktu nyata terhadap pertumbuhan mikroba atau sel tanpa memerlukan instrumen optik tambahan, sehingga sangat ideal untuk penelitian di bidang biofarmasi, biologi sintetis, dan bioteknologi industri.
Filsafat Desain
MICROIPOWER VP menjembatani kesenjangan antara penelitian akademis dan produksi industri. Bioreaktor skala laboratorium konvensional sering mengalami kendala seperti pengendalian parameter yang buruk, laju transfer oksigen rendah, serta variabilitas antar-batch—hambatan-hambatan yang menunda proses penskalaan.
Sistem ini mengatasi tantangan-tantangan tersebut dengan menggabungkan:
Kekelengan optik dan sifat kimia yang inert dari kaca
Arsitektur kontrol yang andal dalam proses biopengolahan industri
Teknologi kontrol terdistribusi untuk operasi paralel
Tersedia dalam volume kerja standar 1 L, 2 L, 3 L, dan 5 L, dengan ukuran khusus juga tersedia; MICROIPOWER VP mendukung seluruh tahapan, mulai dari penyaringan galur hingga validasi proses pra-GMP. Desain terintegrasi-nya memungkinkan ekspansi yang dapat diskalakan, sehingga memenuhi kebutuhan baik laboratorium penelitian kecil maupun fasilitas bioteknologi berskala besar.
Inovasi Teknis Inti
1. Desain Sistem Terintegrasi
MICROIPOWER VP memperkenalkan desain sistem terintegrasi revolusioner yang memungkinkan pengguna untuk:
Mengoperasikan hingga 8 bioreaktor secara bersamaan melalui satu antarmuka perangkat
Mengakses dan mengelola eksperimen secara lokal melalui layar sentuh industri bawaan
Menjamin kinerja yang konsisten di seluruh unit melalui algoritma kontrol yang distandarkan
Lakukan perbandingan dan optimasi batch secara bersamaan menggunakan alat analisis data multi-batch
Sederhanakan tata letak laboratorium dengan desain kompak yang cocok untuk penggunaan di atas meja kerja (benchtop)
Desain ini sangat cocok untuk skrining berkecepatan tinggi (high-throughput screening), pengembangan proses, dan studi validasi di mana konsistensi dan skalabilitas merupakan faktor kritis. Layar sentuh terintegrasi memungkinkan operasi langsung di unit tanpa memerlukan koneksi ke komputer eksternal, sambil tetap mempertahankan kendali penuh atas semua parameter sistem.
2. Modul Pengendali Suhu Peltier
Inovasi utama pada MICROIPOWER VP adalah modul pengendali suhu termoelektrik berbasis Peltier, yang:
Menyediakan pengendalian suhu presisi: 4°C hingga 80°C (±0,2°C)
Menghilangkan kebutuhan pasokan air pendingin eksternal
Mengurangi konsumsi energi dibandingkan sistem jaket air konvensional
Mempercepat siklus sterilisasi dengan meminimalkan inersia termal
Mempertahankan kondisi suhu stabil bahkan selama perubahan cepat dalam kondisi lingkungan
Modul ini sangat ideal untuk aplikasi yang memerlukan pengaturan suhu presisi tinggi, seperti ekspresi protein rekombinan, produksi vaksin, dan analisis aliran metabolik. Prinsip kerjanya didasarkan pada efek Peltier, di mana energi listrik diubah secara langsung menjadi perpindahan panas, sehingga memungkinkan penyesuaian suhu yang cepat dan akurat.
3. Sistem Pompa Peristaltik Presisi Tinggi
Setiap pengendali dalam sistem MICROIPOWER VP mendukung hingga 6 pompa peristaltik presisi tinggi, yang dirancang untuk:
Pengoperasian bolak-balik dan variabel kecepatan (siklus tugas 0–100%)
Penambahan glukosa, basa, media pakan, serta agen antifoam secara presisi
Strategi pemberian pakan terotomatisasi guna reproduksi proses yang konsisten
Tekanan geser minimal terhadap mikroorganisme dan sel sensitif
Kebutuhan perawatan rendah berkat desainnya yang sederhana
Pompa-pompa ini sangat penting untuk menjaga pasokan nutrisi yang presisi, yang diperlukan dalam fermentasi mikroba dan kultur sel berproduksi tinggi. Pompa-pompa ini khususnya sangat cocok untuk aplikasi yang melibatkan organisme sensitif terhadap geser (shear), di mana aliran yang konsisten dan berkekuatan geser rendah sangat krusial bagi viabilitas dan produktivitas sel.
4. Pemantauan Video & Akses Jarak Jauh
MICROIPOWER VP mencakup kemampuan pemantauan video canggih:
Pemantauan daring secara waktu nyata terhadap citra bejana bioreaktor
Pengambilan citra terjadwal untuk dokumentasi dan pemantauan proses
Akses jarak jauh dari desktop maupun perangkat seluler guna mengelola proses eksperimen dan data
Integrasi dengan parameter pengendali proses untuk observasi terkorelasi
Pemotretan resolusi tinggi guna pengamatan mendetail terhadap kondisi kultur
Fitur ini sangat berguna untuk eksperimen jangka panjang dan saat bekerja di lingkungan dengan akses fisik terbatas ke laboratorium. Fitur ini memungkinkan peneliti memantau perkembangan kultur, mendeteksi potensi masalah sejak dini, serta melakukan penyesuaian yang diperlukan tanpa harus berada secara fisik di laboratorium.
5. Sistem Pengendali Aliran Gas
Pengendalian aliran gas pada sistem ini dikelola oleh pengontrol aliran massa (mass flow controller/MFC) yang:
Mendukung pengendalian aliran gas secara presisi: 0,3–2,0 vvm (kecepatan volumetrik gas per menit)
Memungkinkan pengendalian masing-masing aliran gas maupun pencampuran kontinu aliran gas
Terintegrasi dengan sistem filtrasi steril untuk mencegah kontaminasi
Mengoptimalkan luas permukaan antarmuka gas-cair guna transfer oksigen yang efisien
Meminimalkan ukuran gelembung guna mengurangi tekanan geser pada organisme sensitif
Sistem pengendali gas canggih ini memastikan kondisi aerasi optimal untuk berbagai jenis kultur, mulai dari fermentasi mikroba hingga kultur sel berkepadatan tinggi.
6. Antarmuka Layar Sentuh HMI
Antarmuka manusia-mesin (HMI) sistem ini adalah layar sentuh industri berukuran 10 inci yang:
**menampilkan dan memungkinkan penyesuaian parameter proses kritis** (suhu, pH, DO, kecepatan pengadukan, dll.)
Menyediakan pemantauan waktu nyata terhadap suhu, pH, dan oksigen terlarut
Mendukung akses cepat ke prosedur operasi standar (POS)
Memungkinkan pengaturan dan modifikasi protokol eksperimen secara mudah
Menyediakan alat visualisasi data untuk penilaian proses secara langsung
HMI kelas industri dirancang untuk lingkungan laboratorium, menawarkan ketahanan terhadap debu, kelembapan, dan kontaminan lainnya. Antarmuka yang intuitif mengurangi kurva pembelajaran bagi pengguna baru, sekaligus menyediakan fitur kontrol canggih bagi peneliti berpengalaman.
7. Sistem Impeler Modular
MICROIPOWER VP menawarkan berbagai jenis impeler yang dioptimalkan untuk tipe kultur yang berbeda:
Impeler tiga bilah: Ideal untuk pencampuran umum dan transfer oksigen
Impeler enam bilah: Memberikan pencampuran berkekuatan geser rendah untuk organisme yang sensitif
Impeler delapan bilah: Dioptimalkan untuk aplikasi pencampuran berkekuatan geser tinggi
Impeler antigelembung: Efektif untuk mengendalikan busa tanpa mengganggu kondisi kultur
Pemilihan impeler dapat disesuaikan dengan kebutuhan spesifik kultur, mulai dari fermentasi mikroba hingga kultur sel berkepadatan tinggi. Desain berbilah enam sangat direkomendasikan untuk aplikasi yang sensitif terhadap geser, seperti kultur sel melekat pada mikrocarrier, di mana pencampuran bergeser rendah (≤60 rpm) sangat penting untuk mempertahankan viabilitas sel.
8. Perakitan Baffle
Aksesori baffle opsional tersedia untuk:
Meningkatkan efisiensi pencampuran dalam bejana
Meningkatkan laju perpindahan massa antar fase gas-cair dan cair-cair
Mengurangi zona mati dan meningkatkan homogenitas kultur
Meningkatkan efisiensi perpindahan oksigen (kLa) sebesar 30–40%
Meminimalkan pengaruh dinding bejana terhadap kondisi kultur
Baffle sangat berguna untuk kultur berviskositas tinggi atau saat menggunakan mikrocarrier untuk kultur sel melekat. Baffle bekerja bersama sistem impeler guna mengoptimalkan pola aliran di dalam bejana, sehingga menjamin distribusi seragam nutrien, oksigen, dan sel.
Spesifikasi Teknis
| Parameter |
Spesifikasi |
| Bahan Vessel |
Kaca borosilikat tinggi (permukaan dalam yang dipoles dengan Ra≤0,4 μm) |
| Volume Kerja |
1 L, 2 L, 3 L, 5 L (mampu SIP: 121℃, 15–30 menit) |
| Rasio Aspek (T:D) |
1:1,6 (standar), rasio khusus tersedia |
| Sistem Agitasi |
Impeler terpasang di bagian atas, 50–1000 rpm (akurasi ±1 rpm), motor servo AC |
| Pengontrol Suhu |
4°C hingga 80°C, ±0,2°C, modul termoelektrik Peltier |
| kontrol pH |
0–14, ±0,01, dengan dosis otomatis basa/CO₂ |
| Oksigen Terlarut (DO) |
0–200%, ±1%, dengan pencampuran O₂/N₂/udara |
| Sistem Aerasi |
Sparging dalam, 0,3–2,0 vvm (pengontrol aliran massa) |
| Filtrasi Gas |
filter PTFE 0,2 μm (inlet: 37 mm; exhaust: 50 mm) |
| Sistem Penyediaan |
empat pengontrol impeler per kelompok, hingga enam pompa peristaltik presisi tinggi per pengontrol |
|
Pengoperasian bolak-balik dan variabel kecepatan (siklus tugas 0–100%) |
| Sistem Kontrol |
Arsitektur terdistribusi, mendukung hingga delapan bioreaktor per sistem |
|
Protokol komunikasi standar untuk integrasi dengan perangkat PAT pihak ketiga |
|
Pengendalian sistem tunggal tanpa memerlukan PC eksternal |
| Fitur perangkat lunak |
SCADA dengan pencatatan data, jejak audit, dan tanda tangan elektronik |
|
Tampilan dan perbandingan data multi-batch |
|
Jalankan otomatis lot emas |
|
Terintegrasi DoE (Rancangan Eksperimen) |
|
Dukungan untuk impor data DoE pihak ketiga |
|
Manajemen izin pengguna berbasis tingkat multi |
|
API standar untuk pengembangan program khusus |
|
Kompatibilitas dengan Python untuk analisis data |
| Akses Jarak Jauh |
Dukungan untuk perangkat desktop dan seluler |
|
Pemantauan dan Kontrol Waktu Nyata |
|
Pengambilan gambar dan dokumentasi terjadwal |
| Kepatuhan |
GMP (2026) |
|
FDA 21 CFR Bagian 11 |
|
Fungsi jejak audit |
Mengapa Memilih MICROIPOWER VP?
Efisiensi operasi terintegrasi: Jalankan hingga 8 eksperimen secara bersamaan dengan kondisi yang konsisten melalui antarmuka tunggal di perangkat
Skalabilitas: Perluas kapasitas dari 4 menjadi 8 bioreaktor per sistem melalui ekspansi klaster
Kontrol presisi: Akurasi tingkat industri dalam format yang ramah laboratorium
Fleksibilitas: Mendukung baik fermentasi mikroba maupun kultur sel hewan/serangga
Desain ramah pengguna: Layar sentuh industri berukuran 10 inci memungkinkan operasi langsung di unit
Lingkungan kaya data: Alat pencatatan dan analisis data yang komprehensif
Siap kepatuhan: Selaras dengan pedoman GMP terkini dan peraturan FDA untuk lingkungan terkendali
Hemat biaya: Desain all-in-one menghilangkan kebutuhan koneksi ke PC eksternal
Aplikasi & Nilai Ilmiah
1. Fermentasi Mikroba
MICROIPOWER VP dirancang untuk pengendalian presisi proses fermentasi mikroba, memungkinkan para peneliti mengoptimalkan kondisi pertumbuhan dan memaksimalkan hasil untuk berbagai macam aplikasi.
Studi Kasus:
Optimisasi fermentasi Lactobacillus casei:
Mencapai produksi asam laktat yang konsisten melalui pengendalian pH secara real-time (akurasi ±0,01)
Mengoptimalkan pemanfaatan sumber karbon dengan pompa peristaltik berpresisi tinggi
Menskalakan dari laboratorium ke produksi industri dengan keyakinan penuh
Pengembangan proses fermentasi Aspergillus oryzae:
Memaksimalkan produksi enzim (misalnya protease, amilase)
Mengoptimalkan kondisi pertumbuhan menggunakan DoE (Design of Experiments)
Menerapkan strategi pemberian nutrisi otomatis untuk kinerja yang konsisten
Fermentasi kepadatan tinggi Escherichia coli:
Mencapai kepadatan optik tinggi (OD600 hingga 120)
Mempertahankan kadar oksigen terlarut yang konsisten (>30%)
Terintegrasi dengan alat PAT untuk pemantauan lanjutan
2. Budidaya sel
MICROIPOWER VP juga sangat cocok untuk kultur sel hewan dan serangga, termasuk garis sel dalam suspensi maupun yang melekat.
Studi Kasus:
Kultur sel serangga (SF9, HSV-1):
Mendukung kultur sel serangga berkepadatan tinggi
Menerapkan pengendalian suhu yang presisi guna ekspresi protein optimal
Terintegrasi dengan alat PAT untuk pemantauan lanjutan
Kultur sel mamalia (293T, CHO-K1):
Mencapai kultur suspensi berkepadatan sel tinggi
Mempertahankan kadar pH dan oksigen terlarut yang konsisten
Menerapkan strategi pemberian nutrisi otomatis untuk kinerja yang konsisten
Kultur suspensi densitas tinggi sel Vero:
Mencapai densitas sel tinggi (hingga 1,5×10⁷ sel/mL)
Mendukung proses produksi vaksin
Menerapkan pengendalian suhu yang presisi guna ekspresi protein optimal
Kultur sel melekat pada mikrokarier:
Mendukung kultur sel melekat densitas tinggi (hingga 10⁷ sel/mL)
Menerapkan kondisi pencampuran bergesekan rendah (≤60 rpm)
Terintegrasi dengan alat PAT untuk pemantauan lanjutan
Kultur suspensi densitas tinggi (293T, CHO-K1):
Mencapai jumlah sel tinggi (hingga 10⁹ sel/mL)
Mendukung produksi protein rekombinan
Menerapkan pengendalian suhu yang presisi guna ekspresi protein optimal
Kesimpulan
MICROIPOWER VP merupakan kemajuan signifikan dalam teknologi bioreaktor paralel, yang menggabungkan presisi dan pengendalian sistem industri dengan kenyamanan serta kemudahan akses instrumen laboratorium. Desain terintegrasi sistem ini, dilengkapi layar sentuh industri bawaan, menyederhanakan operasi tanpa mengorbankan kendali penuh terhadap parameter kritis. Kemampuan sistem dalam mengelola hingga 8 bioreaktor secara bersamaan menjadikannya pilihan ideal untuk penelitian berkapasitas tinggi serta pengembangan proses.
Bagi pengguna yang perlu melakukan eksperimen paralel tanpa kerumitan koneksi ke komputer eksternal, MICROIPOWER VP menyediakan solusi yang andal dan ramah pengguna. Kemampuan pengendalian presisinya—termasuk regulasi suhu berbasis Peltier, pompa peristaltik presisi tinggi, serta pengendalian aliran gas canggih—menjamin kinerja yang konsisten di seluruh unit. Selain itu, dengan kepatuhannya terhadap standar GMP dan FDA 21 CFR Bagian 11, sistem ini siap digunakan di lingkungan terkendali.
