제품 개요
CELLIPOWER 시리즈 세포 배양 바이오리액터는 실험실 규모의 세포 배양을 위해 특별히 설계된 전통적인 벤치탑 시스템입니다. 고품질 붕규산 유리로 제작되어 뛰어난 열적 및 화학적 내성, 실시간 관찰이 가능한 광학적 투명성, 그리고 표준 고압살균(121°C)과의 호환성을 제공하며, 민감한 생물학적 공정을 위한 무균 및 신뢰성 있는 환경을 보장합니다.
상하이 리타이 의약 장비 프로젝트 유한공사(Shanghai Ritai Medicine Equipment Project Co., Ltd.)에서 개발한 CELLIPOWER 시리즈는 첨단 생체공학 원리와 산업용 제어 아키텍처를 융합하여 현대 바이오의약품 및 바이오테크놀로지 응용 분야에 대한 종합적인 솔루션을 제공합니다. 이 시스템은 부유세포(suspension cells), 마이크로캐리어 기반 부착세포(microcarrier-based adherent cells), 그리고 섬유 디스크 기반 부착세포(fiber disk-adherent cells)의 배양을 지원하므로, 치료용 항체, 세포 및 유전자 치료제, 백신, 줄기세포, 외소체(exosomes) 등 다양한 제품의 개발 및 생산에 이상적입니다.
모든 모델은 cGMP 기준을 준수하며, 산업용 터치스크린 컴퓨터와 지멘스(Siemens) PLC 제어 시스템을 채택하여 온도(±0.1 °C), pH(±0.01), 용존산소(DO, ±1%), 교반 속도 등 핵심 공정 파라미터를 고급 PID 알고리즘과 실시간 피드백을 통해 정밀하게 조절할 수 있습니다.
4채널 주입식 펌프 공급 시스템과 가스 공급을 위한 열질량 유량 조절기(MFC)를 탑재하여, 배치(batch), 피드-배치(fed-batch), 퍼퓨전(perfusion) 모드 등 복잡한 공급 전략을 지원함으로써 유연하고 확장 가능한 공정 개발을 가능하게 합니다.
탁월한 재현성, 운영 효율성 및 사용자 친화적인 설계를 갖춘 CELLIPOWER 시리즈는 학술 연구 및 산업 현장 모두에서 상류 공정 개발을 위한 이상적인 플랫폼입니다.
핵심 기술 특징 1. 정밀 교반 시스템
다양한 세포 배양 요구 사항에 맞춰 최적화된 세 가지 임펠러 구성을 제공합니다:
CELLIPOWER01(부유세포용): 축방향 혼합 효율이 뛰어나고 전단 응력이 낮은 프로펠러형 임펠러를 채택하였으며(20–200 rpm, ±1 rpm 정확도), CHO, HEK293T 및 기타 부유세포 적응 계통의 고밀도 배양에 이상적입니다. 기존 임펠러 대비 최대 1.5배 높은 혼합 효율을 달성하면서도 세포 손상을 최소화합니다.
CELLIPOWER02 (미크로캐리어 기반 부착세포용): 패들 임펠러와 미세다공성 스파징 시스템을 결합하여 부드러운 유동 조건(전단 응력: 0.1–0.3 W/m³)을 유지합니다. 이 구조는 세포 응집 및 미크로캐리어 응집을 방지하여 바이러스 벡터 또는 백신 생산과 같은 응용 분야에서 세포 생존율 및 생산성을 향상시킵니다.
CELLIPOWER03 (파이버 디스크 기반 부착세포용): 패들 임펠러를 사용하되, 액체 표면에서의 직접적인 기포 파열을 방지하는 회전 분산 스파저를 통합합니다. 이를 통해 MSC 및 iPSC와 같은 민감한 세포에 가해지는 기계적 스트레스를 추가로 감소시키며, 외소체(exosome) 생산 및 줄기세포 증식에 필수적인 산소의 균일한 공급을 보장합니다.
모든 모델은 PID 제어 속도 조절 기능을 갖춘 AC 스테퍼 모터를 사용하며, 배양 단계에 따라 동적으로 속도를 조정할 수 있어 수동 개입을 최소화합니다.
2. 고정밀 센서 세트
업계 최고 수준의 센서를 통해 배양 환경을 실시간으로 모니터링하고 정밀하게 제어할 수 있습니다:
온도: ±0.1 °C 정확도를 갖춘 소형 디지털 송신기; 측정 범위: 5–65 °C(냉각수 온도 이상); 응답 속도 최대 0.5 °C/분.
pH: 측정 범위 0–14, 정확도 ±0.01(일반적인 ±0.1 시스템보다 훨씬 뛰어남); 빠른 응답 시간(<30초); CO₂ 주입 및 염기 추가로 제어.
용존 산소(DO): 측정 범위 0–200%, 정확도 ±1%; 자동 교정 센서; O₂, N₂, CO₂ 및 공기 혼합을 통해 조절.
액체 수위: ±1 mL 정밀도를 갖춘 스테인리스강 프로브; 자동 급여 및 배지 교환 기능 지원.
모든 센서는 교정 또는 교체가 용이하도록 분리 가능한 설계를 채택하였으며, 최대 10 Hz의 샘플링 주파수로 고해상도 데이터를 수집합니다.
3. 지능형 가스 제어 시스템
정밀한 가스 관리를 통해 최적의 대사 조건을 보장합니다:
질량 유량 조절기(MFC): 열식 질량 유량 조절기(MFC)는 산소(O₂), 질소(N₂), 이산화탄소(CO₂), 공기(Air) 등 4가지 가스에 대해 ±1%의 정확도로 0.1~5 SLPM 범위의 가스 유량을 제공합니다.
가스 분산 기술:
미세다공성 스파징(CELLIPOWER01/02): 전단력을 최소화하기 위해 지름 100~300 μm의 기포를 생성합니다.
회전식 분산 스파징(CELLIPOWER03): 표면 기포 붕괴 없이 균일하게 가스를 분산시킵니다.
무균 여과: 입구(37 mm) 및 출구(50 mm) 필터는 0.2 μm PTFE 소재로 제작되었으며, 100회 이상 재사용이 가능합니다.
배출 냉각 응축기: 316L 스테인리스강으로 제작된 이 장치는 95% 이상의 효율로 수분을 제거하여 역류 오염을 방지합니다.
가스 시스템은 pH 및 용존산소(DO) 제어와 동적으로 연동되어 배양 전 과정 내내 최적의 배양 조건을 유지합니다.
4. 유연한 공급 시스템
통합 4채널 주입식 펌프 시스템을 통해 다양한 영양분 및 시약을 공급할 수 있습니다:
각 펌프는 독립적으로 분당 30회 전달 속도로 작동하며, 듀티 사이클은 0–100% 범위에서 조정 가능합니다.
공급 정확도: 설정값의 ±0.5%.
배치(batch), 피드-배치(fed-batch), 퍼퓨전(perfusion) 모드를 지원하며, 고밀도 배양을 위한 연속 배지 교환도 가능합니다.
4개의 표준 클램프 방식 포트를 통해 포도당, 염기, 공급액 또는 항거품제 용액을 신속하게 연결할 수 있습니다.
모든 공급 이벤트는 자동으로 기록되며(용량 및 타임스탬프 포함), 누적 정확도는 ±1 mL이며 SCADA 소프트웨어를 통해 내보낼 수 있습니다.
5. 분산 제어 아키텍처
확장성 및 규정 준수를 위해 설계됨:
제어 하드웨어: 산업용 터치스크린 PC + 시멘스 PLC.
SCADA 소프트웨어: cGMP에 완전히 부합하며, 데이터 로깅, 추세 분석, 감사 추적 및 전자 서명 기능을 지원합니다.
데이터 저장: 온보드 128GB(최대 20주 분량의 데이터 저장 가능); 장기 보관을 위해 최대 1TB까지 확장 가능.
사용자 관리: 최대 23개의 운영자 계정을 지원하며, 3단계 권한 수준과 암호 보호 기능을 제공합니다.
동기화: 다중 장치 연동 시 ±0.1% 이내의 편차를 보여 고처리량 스크리닝이 가능합니다.
연결성: Modbus/TCP 및 EtherNet/IP 프로토콜을 지원하여 대규모 바이오공정 워크플로우에 원활하게 통합됩니다.
이 아키텍처는 실험실 규모에서 중간 규모 또는 양산 규모로의 원활한 확장(scalability)을 가능하게 하여 개발 기간을 단축시킵니다.
6. 샘플링 및 모니터링
무균성 및 데이터 무결성을 위해 설계됨:
무균 샘플링: 유리 바이알 + 3방향 밸브 + 클램프 실링 방식으로 배양 과정을 중단하지 않고 온라인 샘플링이 가능합니다.
샘플링 범위: 1–50mL(조절 가능); 정밀도 ±1mL; 최대 분당 1회까지 가능.
실시간 모니터링: 온도, pH, 용존산소(DO), 교반, 액위, 압력 등을 그래픽 디스플레이 및 경보 기능과 함께 추적합니다.
데이터 내보내기: 오프라인 분석 또는 규제 제출을 위한 CSV/Excel 형식 지원.
공정 최적화 도구: 내장된 실험계획법(DOE, Design of Experiments) 및 응답표면분석법(RSM, Response Surface Methodology) 모듈을 통해 배지 및 공정 최적화를 가속화합니다.
응용 분야 및 성능 특징
1. 바이오의약품
항체 생산: CHO/HEK293T 세포를 사용하여 >1.0 × 10⁷ 세포/mL 달성; 생산량(titer)을 >30% 향상시킴.
세포 치료: T세포/자연살해(NK) 세포/간질줄기세포(MSC) 배양 시 >95%의 생존율 확보; 저전단 설계로 세포 기능 보존.
백신: AAV/렌티바이러스 생산을 지원하며, 최대 1 × 10¹⁰ IU/L의 바이러스 역가 달성.
줄기세포: 최소한의 분화 유도로 iPS세포/iPSCs 및 간질줄기세포(MSCs)를 20배까지 증식 가능.
엑소좀: 엄격히 제어된 pH 및 용존산소(DO) 조건 하에서 최대 1 × 10¹¹ 입자/mL의 수율 확보.
2. 산업용 효소
셀룰라제: 52°C, pH 5.5 조건에서 최대 특이활성 1.9 U/mg (피치아 파스토리스)
프로테아제: 바실러스/유산균으로부터 50 U/mL 수득
고속 스크리닝: 다중 반응기 병렬 운전을 통한 균주/공정 평가 속도 50% 향상
3. 프로바이오틱스 및 폐수 처리
프로바이오틱스 배양 확장: 바실러스/질산화 세균에 대해 수율 30% 증가
조류-세균 공생 시스템: 생물정화 과정에서 COD 제거율 90% 초과, NH₄⁺-N 제거율 96.6%, PO₄³⁻-P 제거율 98.6%
4. 식물 세포 배양
현탁 배양: 최대 밀도 5 × 10⁶ 세포/mL
고정화 배양: 마이크로캐리어/섬유 디스크 상의 세포 부착률 90% 초과
공배양: 식물-미생물 시너지 효과를 통한 2차 대사산물 생산량 40% 증가 
주요 장점
| 분류 |
장점 |
| 소재 |
붕규산유리: 고압살균 가능(121°C), 시각적 투명도 95% 이상, 표면 조도(Ra) ≤ 0.6 μm, 5년 이상 재사용 가능 |
| 정밀도 |
업계 최고 수준의 제어 성능: 온도 ±0.1°C, pH ±0.01, 용존산소(DO) ±1% |
| 확장성 |
1~16개 병렬 유닛 동시 지원 및 동기화된 작동 |
| 사용성 |
직관적인 GUI, 1초 미만의 시스템 응답 속도, 모듈식 구성 |
| 준수 |
완전한 DQ/IQ/OQ/PQ 문서화; 감사 추적 기능; 21 CFR Part 11 준수 준비 완료 |
| 효율성 |
자동 급액, 실시간 분석 및 실험계획법(DOE) 도구를 통해 개발 주기 단축 |
기술 사양
| 분류 |
항목 |
CELLIPOWER01 |
CELLIPOWER02 |
CELLIPOWER03 |
MICROIPOWER07 |
| Tank |
총 용량 |
1L |
3L |
5L |
10L |
15리터 |
| 작동 용량 |
0.8l |
2L |
3.5l |
7.5L |
10.5L |
| 화면 비율 |
1:02 |
01:01.6 |
| 전체 치수 |
H540×W390×D485mm |
⌀210×H690mm |
⌀240×H758mm |
⌀290×H820mm |
⌀330×H910mm |
| 살균용 치수 |
⌀106×H270mm |
⌀200×H520mm |
⌀220×H570mm |
⌀260×H630mm |
⌀300xH720 mm |
| 소재 |
붕규산 유리 |
| 분류 |
항목 |
CELLIPOWER01 |
CELLIPOWER02 |
CELLIPOWER03 |
MICROIPOWER07 |
| 종류 |
성장 |
현탁 세포 |
부착 세포 마이크로캐리어 |
부착 세포 파이버 디스크 |
미생물 발효 |
| 환기 |
미세기공 분산 기포가 재진입 시 폭발 |
미세기공 분산 기포가 재진입 시 폭발 |
회전식 분산 기포가 재진입 시 폭발, 세포와 직접 접촉 없음. |
고속 회전 임펠러에 의해 분산된 기포가 재진입 시 폭발 |
| 세포 분포 |
완전 현탁: 부착 없음, 균일한 분포. |
마이크로캐리어가 현탁됨, 캐리어 의존적 분포 |
세포 대부분 정지 상태: 높은 밀도 |
완전 현탁: 부착 없음, 균일한 분포. |
| 교반 |
방법 |
상부 교반, 기계식 구동, AC 스테퍼 모터, PID 제어 |
| 디스플레이 |
디지털 디스플레이, ±1rpm |
| 속도 범위 |
20～200rpm |
50～1000rpm |
| 임펠러 유형 |
프로펠러 |
패들 |
패들 |
평판 블레이드 터빈 |
| 센서 |
pH |
pH 범위: 0~14, PID 제어, 정확도: ±0.01, 알칼리 및 CO₂와 연결됨 |
| DO |
용존산소(DO) 범위: 0~200%, PID 제어, 정확도: ±1%, O₂, N₂ 및 공기와 연동됨 |
| 액체 수위 |
스테인리스강 프로브, PID 제어, 1~2개 프로브 사용 |
| 온도 |
소형 온도 송신기, 디지털 디스플레이 정확도: ±0.1°C; |
| 가스 제어 |
유량 측정 |
열식 질량 유량 조절기, 유량 범위: 0.1～5 SLPM |
| 가스 제어 시스템 |
N₂, O₂, CO₂, 공기 |
O2, 공기 |
| 필터 |
입구: 37mm, 0.2μm, PTFE; 출구: 50mm, 0.2μm, PTFE |
| 배기 응축기 |
316L 스테인리스강 |
| 액체 공급 |
4개의 펌프(퍼이스탈틱 펌프) |
유량 누적; 회전 속도: 30rpm; 작동 시간 조절 가능 범위: 0～100% |
| 온도 조절 |
방법 |
PID 제어, 냉각수/전기식 가열 매트, 제어 정확도: ±0.2°C; |
| 제어 범위 |
5°C ~ 65°C (냉각수 온도 이상) |
| 제어 시스템 |
1L |
올인원 PC + 지멘스 소형 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) |
| 3L, 5L, 10L, 15L |
산업용 태블릿 터치 컴퓨터 + 지멘스 PLC |
| 데이터 기록 |
컴퓨터(PC) 구성 SCADA 소프트웨어 |
결론
CELLIPOWER 시리즈는 고급 세포 배양 공정 개발을 위한 강력하고 다용도적이며 규제 준수를 충족하는 솔루션을 제공합니다. 내구성 있는 붕규산 유리 재질, 정밀 환경 제어 및 지능형 자동화 기술을 결합함으로써, 연구 혁신과 GMP 기반 제조 사이의 격차를 해소합니다.
단일클론항체 공정 최적화, 신규 세포치료제 개발, 바이러스 벡터 생산, 조류 또는 효소를 활용한 지속가능한 바이오제조 기술 탐색 등 어떤 분야에서든 CELLIPOWER 플랫폼은 실험실에서 임상 또는 시장 진입까지의 여정을 가속화하기 위해 필요한 유연성, 신뢰성 및 데이터 무결성을 제공합니다.
과학적 성과를 엔지니어링 우수성으로 실현하려면 CELLIPOWER를 선택하세요.
