Panoramica del prodotto
Il MICROIPOWER VP è un sistema di bioreattori in vetro su scala da laboratorio, progettato per la fermentazione microbica e batterica, nonché per la coltura di cellule animali e di insetti. Basato sul collaudato design del MICROIPOWER07, ma potenziato con una tecnologia di controllo distribuito, offre una precisione di livello industriale in una piattaforma compatta e facile da usare. Il sistema consente ai ricercatori di gestire contemporaneamente più bioreattori tramite un’unica interfaccia, migliorando significativamente l’efficienza della ricerca e le capacità di sviluppo dei processi.
Caratteristiche principali
Design integrato del bioreattore in vetro con HMI touch screen industriale incorporato
Architettura di controllo distribuito per la gestione di fino a 8 bioreattori per sistema
Modulo di controllo della temperatura basato su effetto Peltier, con ampio intervallo: da 4 °C a 80 °C (±0,2 °C)
Pompe peristaltiche ad alta precisione (fino a 6 per controller): funzionamento reversibile e a velocità variabile
Monitoraggio video in tempo reale con funzionalità di visualizzazione remota e acquisizione programmata di immagini
Sistema modulare di eliche: eliche a tre pale, a sei pale, a otto pale e antischiuma
Disponibile in volumi di lavoro standard: 1 L, 2 L, 3 L e 5 L
Ricca gamma di accessori adattatori per garantire la compatibilità con vari controller, motori e altri componenti
Controllo integrato a livello di sistema per dispositivi PAT di terze parti (Process Analytical Technology)
Il recipiente in vetro borosilicato trasparente consente il monitoraggio visivo in tempo reale della crescita microbica o cellulare senza necessità di ulteriore strumentazione ottica, rendendolo ideale per la ricerca nel settore dei biofarmaceutici, della biologia sintetica e della biotecnologia industriale.
Filosofia di Design
Il MICROIPOWER VP colma il divario tra la ricerca accademica e la produzione industriale. I bioreattori tradizionali su scala di laboratorio spesso presentano un controllo insufficiente dei parametri, bassi tassi di trasferimento di ossigeno e variabilità da lotto a lotto: ostacoli che ritardano la messa a scala.
Questo sistema risolve tali sfide integrando:
La trasparenza ottica e l'inertialità chimica del vetro
L'architettura di controllo robusta per i processi biotecnologici industriali
Tecnologia di controllo distribuito per il funzionamento in parallelo
Disponibile nei volumi operativi standard di 1 L, 2 L, 3 L e 5 L, con possibilità di realizzare dimensioni personalizzate, il MICROIPOWER VP supporta applicazioni che vanno dalla selezione di ceppi alla validazione pre-GMP dei processi. Il suo design integrato consente un’espansione scalabile, soddisfacendo le esigenze sia di piccoli laboratori di ricerca sia di grandi strutture biotecnologiche.
Innovazioni tecniche fondamentali
1. Design integrato del sistema
Il MICROIPOWER VP introduce un design rivoluzionario del sistema integrato che consente agli utenti di:
Gestire contemporaneamente fino a 8 bioreattori da una singola interfaccia integrata sul dispositivo
Accedere e gestire gli esperimenti localmente tramite lo schermo touch industriale integrato
Garantire prestazioni costanti su tutti i dispositivi grazie ad algoritmi di controllo standardizzati
Eseguire confronti e ottimizzazioni batch utilizzando strumenti di analisi dati multi-batch
Semplificare la disposizione del laboratorio grazie a un ingombro compatto, adatto all’uso su banco
Questo design è particolarmente adatto per screening ad alta produttività, sviluppo di processi e studi di convalida, in cui coerenza e scalabilità sono fondamentali. Lo schermo touch integrato consente un funzionamento diretto sull’unità, eliminando la necessità di connessione a un PC esterno pur mantenendo il pieno controllo su tutti i parametri del sistema.
2. Modulo di controllo della temperatura Peltier
Un’innovazione chiave del MICROIPOWER VP è il suo modulo di controllo della temperatura termoelettrico basato su Peltier, che:
Garantisce un controllo preciso della temperatura: da 4 °C a 80 °C (±0,2 °C)
Elimina la necessità di un’alimentazione esterna di acqua refrigerata
Riduce il consumo energetico rispetto ai tradizionali sistemi a giacca d’acqua
Accelera i cicli di sterilizzazione riducendo l’inerzia termica
Mantiene condizioni di temperatura stabili anche in presenza di rapide variazioni delle condizioni ambientali
Questo modulo è ideale per applicazioni che richiedono una regolazione precisa della temperatura, come l’espressione di proteine ricombinanti, la produzione di vaccini e l’analisi del flusso metabolico. Il suo funzionamento si basa sull’effetto Peltier, in cui l’energia elettrica viene convertita direttamente in trasferimento di calore, consentendo aggiustamenti rapidi e accurati della temperatura.
3. Sistema ad alta precisione di pompe peristaltiche
Ogni controller del sistema MICROIPOWER VP supporta fino a 6 pompe peristaltiche ad alta precisione, progettate per:
Funzionamento reversibile e a velocità variabile (ciclo di lavoro 0–100%)
Aggiunta precisa di glucosio, base, mezzi di coltura e agenti antischiuma
Strategie di alimentazione automatizzate per una riproducibilità costante del processo
Minimo stress meccanico su microrganismi e cellule sensibili
Bassi requisiti di manutenzione grazie al design semplice
Queste pompe sono essenziali per garantire un apporto preciso di nutrienti, necessario per la fermentazione microbica e la coltura cellulare ad alto rendimento. Sono particolarmente adatte per applicazioni che coinvolgono organismi sensibili al taglio (shear-sensitive), in cui un flusso costante e a basso taglio è fondamentale per la vitalità e la produttività cellulare.
4. Monitoraggio video e accesso remoto
Il MICROIPOWER VP include avanzate funzionalità di monitoraggio video:
Visualizzazione remota in tempo reale delle immagini del recipiente del bioreattore
Acquisizione programmata di immagini per documentazione e monitoraggio del processo
Accesso remoto da desktop e dispositivi mobili per la gestione dei processi sperimentali e dei dati
Integrazione con i parametri di controllo del processo per osservazioni correlate
Immagini ad alta risoluzione per un’osservazione dettagliata delle condizioni di coltura
Questa funzione è particolarmente utile per esperimenti a lungo termine e per il lavoro in ambienti con accesso fisico limitato al laboratorio. Consente ai ricercatori di monitorare lo sviluppo delle colture, rilevare tempestivamente eventuali problemi ed effettuare gli opportuni aggiustamenti senza dover essere fisicamente presenti in laboratorio.
5. Sistema di controllo del flusso di gas
Il controllo del flusso di gas del sistema è gestito da un regolatore di portata massica (MFC) che:
Garantisce un controllo preciso del flusso di gas: 0,3–2,0 vvm (velocità volumetrica del gas al minuto)
Consente sia il controllo individuale che la miscelazione continua dei flussi di gas
Si integra con sistemi di filtrazione sterile per prevenire contaminazioni
Ottimizza la superficie interfaciale gas-liquido per un trasferimento efficiente dell’ossigeno
Riduce al minimo le dimensioni delle bolle per limitare lo stress da taglio sugli organismi sensibili
Questo avanzato sistema di controllo dei gas garantisce condizioni ottimali di aerazione per vari tipi di colture, dalla fermentazione microbica alle colture cellulari ad alta densità. È particolarmente utile per applicazioni in cui l'efficienza del trasferimento di ossigeno (kLa) è critica, come le colture microbiche ad alta densità cellulare e le colture cellulari animali sensibili allo stress meccanico.
6. Interfaccia touchscreen HMI
L'interfaccia uomo-macchina (HMI) del sistema è uno schermo touchscreen industriale da 10 pollici che:
**visualizza e consente la regolazione dei parametri critici di processo** (temperatura, pH, DO, velocità di agitazione, ecc.)
Fornisce il monitoraggio in tempo reale di temperatura, pH e ossigeno disciolto
Consente un rapido accesso alle procedure operative standard (SOP)
Permette una configurazione e una modifica agevoli dei protocolli sperimentali
Offre strumenti di visualizzazione dati per una valutazione immediata del processo
L'HMI di grado industriale è progettato per ambienti di laboratorio e offre resistenza a polvere, umidità e altri contaminanti. La sua interfaccia intuitiva riduce il tempo di apprendimento per gli utenti nuovi, garantendo al contempo funzionalità avanzate di controllo per i ricercatori esperti.
7. Sistema modulare di eliche
Il MICROIPOWER VP offre una gamma di eliche ottimizzate per diversi tipi di colture:
Elica a tre pale: ideale per il mescolamento generale e il trasferimento di ossigeno
Elica a sei pale: garantisce un mescolamento a bassa sollecitazione per organismi sensibili
Elica a otto pale: ottimizzata per applicazioni di mescolamento ad alta sollecitazione
Elica antischiuma: efficace nel controllo della schiuma senza alterare le condizioni della coltura
La scelta della girante può essere personalizzata in base alle specifiche esigenze della coltura, dalla fermentazione microbica alle colture cellulari ad alta densità. Il design a sei pale è particolarmente raccomandato per applicazioni sensibili al taglio, come le colture cellulari aderenti su microsupporti, dove un miscelamento a basso taglio (≤60 giri/min) è fondamentale per mantenere la vitalità cellulare.
8. Kit di deflettori
Sono disponibili accessori opzionali per i deflettori per:
Migliorare l’efficienza del miscelamento nel recipiente
Potenziare i tassi di trasferimento di massa gas-liquido e liquido-liquido
Ridurre le zone morte e migliorare l’omogeneità della coltura
Aumentare l’efficienza del trasferimento di ossigeno (kLa) del 30–40%
Minimizzare gli effetti dovuti alle pareti del recipiente sulle condizioni di coltura
Le pale deflettenti sono particolarmente utili per colture ad elevata viscosità o quando si impiegano microsupporti per colture cellulari aderenti. Operano in sinergia con il sistema di giranti per ottimizzare i profili di flusso all’interno del recipiente, garantendo una distribuzione uniforme di nutrienti, ossigeno e cellule.
Specificativi tecnici
| Parametro |
Specifiche |
| Materiale del recipiente |
Vetro ad alto contenuto di borosilicato (superficie interna lucidata con Ra ≤ 0,4 μm) |
| Volumi di lavoro |
1 L, 2 L, 3 L, 5 L (compatibile SIP: 121 ℃, 15–30 min) |
| Rapporto d’aspetto (H:D) |
1:1,6 (standard), rapporti personalizzabili disponibili |
| Sistema di Agitazione |
Agitatore montato in sommità, 50–1000 giri/min (precisione ±1 giro/min), motore servo a corrente alternata |
| Controllo della Temperatura |
da 4 °C a 80 °C, ±0,2 °C, modulo termoelettrico a effetto Peltier |
| controllo del pH |
0–14, ±0,01, con dosaggio automatico di base/CO₂ |
| Ossigeno Dissolto (DO) |
0–200 %, ±1 %, con miscelazione di O₂/N₂/Aria |
| Sistema di aerazione |
Spargimento profondo, 0,3–2,0 vvm (regolatore di portata massica) |
| Filtrazione dei gas |
filtri in PTFE da 0,2 μm (ingresso: 37 mm; uscita: 50 mm) |
| Sistema di alimentazione |
4 controller per girante per gruppo, fino a 6 pompe peristaltiche ad alta precisione per controller |
|
Funzionamento reversibile e a velocità variabile (ciclo di lavoro 0–100%) |
| Sistema di Controllo |
Architettura distribuita, supporta fino a 8 bioreattori per sistema |
|
Protocolli di comunicazione standard per l’integrazione con dispositivi PAT di terze parti |
|
Controllo centralizzato del singolo sistema, senza necessità di PC esterno |
| Caratteristiche software |
SCADA con registrazione dati, tracciabilità delle operazioni (audit trail) e firma elettronica |
|
Visualizzazione e confronto dei dati relativi a più lotti |
|
Esecuzione automatica di lotti golden |
|
DoE integrato (Design of Experiments) |
|
Supporto per l'importazione di dati DoE di terze parti |
|
Gestione dei permessi utente a più livelli |
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API standard per lo sviluppo di programmi personalizzati |
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Compatibilità con Python per l'analisi dei dati |
| Accesso remoto |
Supporto per dispositivi desktop e mobili |
|
Monitoraggio e Controllo in Tempo Reale |
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Acquisizione programmata di immagini e documentazione |
| Rispetto |
GMP (2026) |
|
FDA 21 CFR Parte 11 |
|
Funzionalità di tracciabilità delle modifiche |
Perché scegliere MICROIPOWER VP?
Efficienza operativa integrata: esegui fino a 8 esperimenti contemporaneamente in condizioni costanti tramite una singola interfaccia integrata nel dispositivo
Scalabilità: espansione da 4 a 8 bioreattori per sistema mediante espansione in cluster
Controllo di precisione: accuratezza di livello industriale in un formato adatto al laboratorio
Flessibilità: supporto sia per la fermentazione microbica sia per la coltura di cellule animali e insettiche
Design intuitivo: schermo touch industriale da 10 pollici consente il funzionamento diretto e immediato direttamente sull’unità
Ambiente ricco di dati: strumenti completi per la registrazione e l’analisi dei dati
Pronto per la conformità: allineato alle attuali normative GMP e FDA per ambienti regolamentati
Economico: progettazione tutto-in-uno che elimina la necessità di connettività esterna con PC
Applicazioni e valore scientifico
1. Fermentazione microbica
Il MICROIPOWER VP è progettato per il controllo preciso dei processi di fermentazione microbica, consentendo ai ricercatori di ottimizzare le condizioni di crescita e massimizzare il rendimento per un'ampia gamma di applicazioni.
Casi di Studio:
Ottimizzazione della fermentazione di Lactobacillus casei:
Raggiungere una produzione costante di acido lattico tramite il controllo in tempo reale del pH (accuratezza ±0,01)
Ottimizzare l'utilizzo della fonte di carbonio con pompe peristaltiche ad alta precisione
Scalare con sicurezza dalla produzione in laboratorio a quella industriale
Sviluppo del processo di fermentazione di Aspergillus oryzae:
Massimizzare la produzione enzimatica (ad es. proteasi, amilasi)
Ottimizzare le condizioni di crescita mediante DoE (Design of Experiments)
Implementare strategie di alimentazione automatizzate per prestazioni costanti
Fermentazione ad alta densità di Escherichia coli:
Raggiungere elevate densità ottiche (OD600 fino a 120)
Mantenere livelli costanti di ossigeno disciolto (>30%)
Integrarsi con strumenti PAT per un monitoraggio avanzato
2. Coltura cellulare
Il MICROIPOWER VP è inoltre particolarmente adatto alla coltura di cellule animali e di insetti, inclusi ceppi cellulari in sospensione e aderenti.
Casi di Studio:
Coltura di cellule di insetti (SF9, HSV-1):
Supportare colture di cellule di insetti ad alta densità cellulare
Implementare un controllo preciso della temperatura per un’espressione proteica ottimale
Integrarsi con strumenti PAT per un monitoraggio avanzato
Coltura di cellule mammaliane (293T, CHO-K1):
Ottenere colture in sospensione ad alta densità cellulare
Mantenere livelli costanti di pH e di ossigeno disciolto
Implementare strategie di alimentazione automatizzate per prestazioni costanti
Coltura in sospensione ad alta densità cellulare vera:
Raggiunge un'alta densità cellulare (fino a 1,5×10⁷ cellule/mL)
Supporta i processi di produzione dei vaccini
Implementare un controllo preciso della temperatura per un’espressione proteica ottimale
Coltura cellulare aderente su microsupporti:
Supporta colture cellulari aderenti ad alta densità (fino a 10⁷ cellule/mL)
Implementa condizioni di miscelazione a basso taglio (≤60 giri/min)
Integrarsi con strumenti PAT per un monitoraggio avanzato
Coltura in sospensione ad alta densità (293T, CHO-K1):
Raggiunge un'alta densità cellulare (fino a 10⁹ cellule/mL)
Supporta la produzione di proteine ricombinanti
Implementare un controllo preciso della temperatura per un’espressione proteica ottimale
Conclusione
Il MICROIPOWER VP rappresenta un significativo progresso nella tecnologia dei bioreattori paralleli, combinando la precisione e il controllo dei sistemi industriali con la praticità e l’accessibilità degli strumenti da laboratorio. Il suo design integrato, dotato di uno schermo touch industriale incorporato, semplifica le operazioni mantenendo comunque un pieno controllo sui parametri critici. La capacità del sistema di gestire contemporaneamente fino a 8 bioreattori lo rende la scelta ideale per la ricerca ad alto rendimento e lo sviluppo di processi.
Per gli utenti che devono eseguire esperimenti in parallelo senza la complessità della connettività con un PC esterno, il MICROIPOWER VP offre una soluzione robusta e facile da usare. Le sue capacità di controllo di precisione, tra cui la regolazione della temperatura basata su Peltier, pompe peristaltiche ad alta precisione e un avanzato controllo del flusso dei gas, garantiscono prestazioni costanti su tutti i dispositivi. Inoltre, essendo conforme agli standard GMP e FDA 21 CFR Parte 11, il sistema è pronto per essere utilizzato in ambienti soggetti a regolamentazione.
