제품 개요
MICROIPOWER BP는 미생물 및 박테리아 발효, 동물 및 곤충 세포 배양을 위한 실험실 규모 유리 병렬 바이오리액터 시스템입니다. 검증된 MICROIPOWER07 설계를 기반으로 하되, 분산 제어 기술을 적용하여 소형·사용자 친화적인 플랫폼에서 산업 수준의 정밀도를 제공합니다. 이 시스템은 통합 인터페이스를 통해 여러 바이오리액터를 동시에 운영할 수 있도록 하여, 연구 효율성과 공정 개발 역량을 크게 향상시킵니다.
주요 특징
1. 단일 인터페이스에서 수십 대에서 수백 대에 이르는 바이오리액터를 관리할 수 있는 분산 제어 아키텍처
2. 펠티에(Peltier) 기반 온도 제어 모듈: 광범위한 온도 범위(4°C~80°C, ±0.2°C)
3. 고정밀 펌프식 펌프(컨트롤러당 최대 6대): 정방향·역방향 전환이 가능하며 속도 조절이 가능한 작동
4. 원격 조회 및 예약 이미지 촬영 기능을 갖춘 실시간 영상 모니터링
5. 정밀한 가스 유량 제어를 위한 질량 유량 조절기(MFC)
6. 파라미터 표시 및 조정을 위한 10인치 산업용 터치스크린 HMI
7. 표준 작동 용량: 1 L, 2 L, 3 L, 5 L 제공
8. 다양한 임펠러 유형: 3날, 6날, 8날 임펠러 및 발포 억제 임펠러
9. 모듈식 임펠러 컨트롤러 설계: 4개의 컨트롤러를 그룹화 가능하며, 다중 그룹 구성 지원
10. 다양한 컨트롤러, 모터 및 기타 부품과의 호환성을 위한 풍부한 어댑터 액세서리군
11. 타사 PAT 장치(Process Analytical Technology)에 대한 시스템 수준 통합 제어
투명한 붕규산 유리 반응기로, 별도의 광학 계측 장치 없이도 미생물 또는 세포 성장 상황을 실시간으로 육안 관찰할 수 있어, 바이오의약품, 합성 생물학, 산업 바이오테크놀로지 분야의 연구에 이상적입니다.
디자인 철학
MICROIPOWER BP는 학술 연구와 산업 생산 간의 격차를 해소합니다. 기존의 실험실 규모 바이오리액터는 일반적으로 공정 변수 제어 성능이 낮고, 산소 전달률이 떨어지며, 배치 간 변동성이 크다는 문제점으로 인해 확장(스케일업)이 지연됩니다.
이 시스템은 다음 요소를 결합함으로써 이러한 과제를 해결합니다:
1. 유리의 광학적 투명성 및 화학적 불활성
2. 산업용 바이오프로세싱에 적용되는 강력한 제어 아키텍처
3. 병렬 작동을 위한 분산 제어 기술
표준 작동 용량은 1 L, 2 L, 3 L, 5 L로 제공되며, 맞춤형 크기 요청도 가능합니다. MICROIPOWER BP는 균주 스크리닝부터 GMP 이전 공정 검증에 이르기까지 다양한 응용 분야를 지원합니다. 모듈식 설계로 인해 확장이 용이하여 소규모 연구실부터 대규모 바이오테크놀로지 시설까지 폭넓은 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
핵심 기술 혁신
1. 분산 제어 기술
MICROIPOWER BP는 사용자가 다음 작업을 수행할 수 있도록 하는 혁신적인 분산 제어 아키텍처를 도입합니다:
1. 단일 인터페이스에서 여러 생물반응기 동시 운영
2. 클러스터 확장을 통해 4대에서 수백 대까지 규모 확장
3. 표준 통신 프로토콜을 통해 타사 PAT 장치 통합
4. 데스크톱 또는 모바일 기기를 통해 원격으로 실험에 접근하고 관리
5. 표준화된 제어 알고리즘을 통해 모든 장치에서 일관된 성능 보장
6. 다중 배치 데이터 분석 도구를 활용한 배치 간 비교 및 최적화 수행
이 기술은 일관성과 확장성이 특히 중요한 고처리량 스크리닝, 공정 개발 및 검증 연구에 매우 적합합니다.
2. 펠티에 온도 제어 모듈
MICROIPOWER BP의 핵심 혁신 중 하나는 펠티에 기반의 열전 온도 제어 모듈로, 다음 기능을 제공합니다:
1. 정밀 온도 제어: 4°C ~ 80°C (±0.2°C)
2. 외부 냉각수 공급이 필요 없음
3. 기존의 수조식 냉각 시스템에 비해 에너지 소비를 감소시킴
4. 열 관성 최소화를 통해 살균 사이클을 가속화함
5. 환경 조건이 급격히 변화하더라도 안정적인 온도 조건을 유지함
이 모듈은 재조합 단백질 발현, 백신 생산, 대사 흐름 분석 등 정밀한 온도 조절이 요구되는 응용 분야에 이상적입니다.
3. 고정밀 펌프 시스템(퍼이스탈틱 펌프)
MICROIPOWER BP 시스템의 각 컨트롤러는 최대 6개의 고정밀 펌프(퍼이스탈틱 펌프)를 지원하며, 이는 다음 용도로 설계되었습니다:
1. 정방향/역방향 전환이 가능하고 속도 조절이 가능한 작동(0–100% 듀티 사이클)
2. 포도당, 염기, 배지 공급액 및 항거품제의 정밀 주입
3. 일관된 공정 재현을 위한 자동화된 공급 전략
4. 민감한 미생물 및 세포에 대한 최소 전단 응력
5. 단순한 설계로 인한 낮은 유지보수 요구 사항
이 펌프들은 고수율 미생물 발효 및 세포 배양에 필요한 정밀한 영양 공급을 유지하는 데 필수적입니다.
4. 영상 모니터링 및 원격 접근
MICROIPOWER BP는 고급 영상 모니터링 기능을 포함합니다:
1. 생물반응기 용기 영상의 실시간 원격 조회
2. 문서화 및 공정 모니터링을 위한 예약 촬영
3. 실험 공정 및 데이터 관리를 위한 데스크톱 및 모바일 원격 접근
4. 공정 제어 파라미터와의 연동을 통한 상관 관측
5. 배양 조건을 상세히 관찰하기 위한 고해상도 영상
이 기능은 장기 실험 및 실험실에 대한 물리적 접근이 제한된 환경에서 작업할 때 특히 유용합니다.
5. 가스 유량 제어 시스템
시스템의 가스 유량 제어는 질량 유량 조절기(MFC)에 의해 관리되며, 이는 다음 기능을 제공합니다:
1. 정밀한 가스 유량 제어 지원: 0.3–2.0 vvm(분당 체적 가스 유속)
2. 개별 가스 유량 제어 및 연속적인 가스 혼합 모두 가능
3. 오염 방지를 위해 무균 여과 시스템과 통합
4. 효율적인 산소 전달을 위한 기체-액체 계면적 최적화
5. 민감한 미생물에 가해지는 전단 응력 감소를 위해 기포 크기 최소화
이 고급 가스 제어 시스템은 미생물 발효부터 고밀도 세포 배양에 이르기까지 다양한 종류의 배양에 최적의 산소 공급 조건을 보장합니다.
6. HMI 터치스크린 인터페이스
시스템의 올인원 PC + 지멘스 소형 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC):
1. 핵심 공정 파라미터를 표시하고 조정할 수 있음
2. 온도, pH, 용존 산소(DO)를 실시간으로 모니터링함
3. 표준 운영 절차(SOP)에 신속하게 접근할 수 있도록 지원함
4. 실험 프로토콜의 간편한 설정 및 수정을 가능하게 함
5. 즉각적인 공정 평가를 위한 데이터 시각화 도구를 제공함
직관적인 인터페이스는 신규 사용자의 학습 곡선을 단축시키면서도 숙련된 연구자에게는 고급 제어 기능을 제공한다.
7. 모듈식 임펠러 시스템
MICROIPOWER BP는 다양한 배양 유형에 최적화된 다양한 임펠러를 제공한다:
1. 3날개 임펠러: 일반적인 혼합 및 산소 전달에 이상적임
2. 6단 블레이드 임펠러: 민감한 생물체를 위한 저전단 혼합을 제공
3. 8단 블레이드 임펠러: 고전단 혼합 응용 분야에 최적화됨
4. 발포 억제 임펠러: 배양 조건을 교란시키지 않으면서 거품을 효과적으로 제어
임펠러 선택은 미생물 발효에서 고밀도 세포 배양에 이르기까지 특정 배양 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.
8. 배플 어셈블리
옵션 배플 액세서리로 다음을 달성할 수 있습니다:
1. 반응기 내 혼합 효율 향상
2. 기체-액체 및 액체-액체 간 질량 전달 속도 향상
3. 데드 존 감소 및 배양 균일성 향상
4. 산소 전달 효율(kLa)을 30–40% 증가
5. 배양 조건에 대한 벽 효과 최소화
배플(baffles)은 점도가 높은 배양물 또는 부착성 세포 배양 시 마이크로캐리어를 사용할 때 특히 유용합니다.
기술 사양
| 파라미터 |
사양 |
| 반응기 재질 |
고유리실리케이트 유리 |
| 작동 용량 |
1 L, 2 L, 3 L, 5 L |
| 높이대지름비(H:D) |
01:01.6 |
| 교반 시스템 |
상부 장착형 애글리터(top-mounted impeller), 50–1000 rpm (±1 rpm), AC 서보 모터 |
| 온도 조절 |
4°C ~ 80°C, ±0.2°C, 펠티에 열전소자(Peltier thermoelectric module) |
| pH 제어 |
0–14, ±0.01, 자동 염기/CO₂ 주입 기능 포함 |
| 용존 산소 (DO) |
0–200%, ±1%, O₂/N₂/공기 혼합 기능 포함 |
| 산기 시스템 |
심층 기포 분사, 0.3–2.0 vvm (질량 유량 조절기) |
| 가스 여과 |
0.2 μm PTFE 필터(입구: 37 mm; 배기구: 50 mm) |
| 급여 시스템 |
그룹당 4개의 임펠러 컨트롤러, 컨트롤러당 최대 6개의 고정밀 펌프(퍼이스톨틱 펌프) |
| 정·역회전 및 속도 가변 작동(0–100% 듀티 사이클) |
| 제어 시스템 |
분산형 아키텍처, 무제한 수의 장치 지원 |
| 타사 PAT 장치와의 연동을 위한 표준 통신 프로토콜 |
| 소프트웨어 기능 |
데이터 로깅, 감사 추적, 전자 서명 기능을 갖춘 SCADA |
| 다중 배치 데이터 조회 및 비교 |
| 골든 배치 자동 실행 |
| 통합 실험 계획법(DoE, Design of Experiments) |
| 타사 실험 계획법(DoE) 데이터 가져오기 지원 |
| 다단계 사용자 권한 관리 |
| 사용자 정의 프로그램 개발을 위한 표준 API |
| 데이터 분석을 위한 Python 호환성 |
| 원격 접속 |
데스크톱 및 모바일 기기 지원 |
| 실시간 모니터링 및 제어 |
| 예약된 이미지 촬영 및 문서화 |
| 준수 |
GMP(2026) |
| FDA 21 CFR Part 11 |
| 감사 추적 기능 |
왜 MICROIPOWER BP를 선택해야 하나요?
1. 병렬 운영 효율성: 동일한 조건에서 여러 실험을 동시에 수행
2. 확장성: 클러스터 구성 방식으로 4대에서 수백 대의 바이오리액터로 용량 확장 가능
3. 정밀 제어: 실험실 친화적인 형식으로 산업용 수준의 정확도 제공
4. 유연성: 미생물 발효 및 동물/곤충 세포 배양 모두 지원
5. 원격 접근성: 어디서나 실험을 모니터링하고 관리 가능
6. 데이터 중심 환경: 포괄적인 데이터 로깅 및 분석 도구 제공
7. 규제 준수 준비 완료: 규제 환경에 적용되는 현재의 GMP 및 FDA 규정과 일치
8. 경제성: 산업 규모 시스템의 높은 비용 없이도 고성능 제공
MICROIPOWER BP는 단순한 도구가 아니라, 귀사의 연구 및 개발 프로그램을 진전시키기 위한 종합적 플랫폼입니다.
응용 분야 및 과학적 가치
1. 미생물 발효
MICROIPOWER BP는 다음을 포함한 미생물 발효 응용 분야에서 뛰어난 성능을 발휘합니다:
1. 균주 개발 및 최적화
2. 최대 수율을 위한 고밀도 미생물 배양
3. 발효 공정 개발
4. 공정 검증을 위한 스케일다운 모델링
5. 공정 모니터링 및 제어
대표적인 사례 연구:
병렬 바이오리액터에서 Lactobacillus casei 배양 조건 최적화
아스페르길루스 오리자에 발효 공정 최적화
고밀도 대장균(Escherichia coli) 배양 기술 개발
2. 세포 배양
MICROIPOWER BP의 가장 큰 강점 중 하나는 다양한 세포 배양 형식을 지원하는 다용성입니다:
1. 부유세포 배양: SF9 곤충 세포, HEK293 세포 등
2. 부착세포 배양: Vero 세포, MDCK 세포 및 기타 부착형 세포주
3. 관류세포 배양: 마이크로캐리어를 이용한 고밀도 Vero 세포 관류 배양
4. 바이러스 생산: HSV-1 및 기타 바이러스 벡터
5. 항체 개발: 단클론 항체 생산 및 최적화
6. 엑소좀 생산: 정의된 조건 하에서의 엑소좀 생성
7. 고밀도 세포 배양: 전단력 조건을 최적화한 293T 세포
8. 마이크로캐리어 퍼퓨전 배양: 마이크로캐리어를 이용한 고밀도 Vero 세포 퍼퓨전 배양
시스템 통합 및 확장
1. 컨트롤러 구성
MICROIPOWER BP는 모듈식 컨트롤러 설계를 채택하여 다음을 가능하게 합니다:
1. 네 대의 컨트롤러가 하나의 클러스터를 구성하며, 각 컨트롤러는 최대 6개의 고정밀 펌프식 펌프(peristaltic pump)를 지원함
2. 소프트웨어를 통한 무제한 장치 관리 및 제어 지원
3. 수십 대에서 수백 대에 이르는 바이오리액터까지 확장 가능한 시스템
4. 다양한 규모의 연구 요구에 유연하게 대응할 수 있는 클러스터 구성
2. 타사 PAT 장치 통합
해당 시스템은 다음과 같은 다양한 타사 PAT(공정 분석 기술) 장치와의 통합을 지원합니다:
1. 가스 분석기: 배출가스 조성의 실시간 모니터링
2. 자동 샘플링 시스템: 공정 분석을 위한 프로그래머블 샘플링
3. 급이 중량 측정 시스템: 일관된 배양 조건을 위한 급이 추가 정밀 제어
4. 초고성능 액체 크로마토그래피(UPLC): 배양 상등액의 고해상도 분석
5. 라만 분광계: 대사 과정의 현장(인사이트) 모니터링
이러한 통합 기능은 데이터 사일로를 해소하여 연구자들이 다음을 수행할 수 있도록 지원합니다:
1. 핵심 공정 파라미터를 실시간으로 획득하고 분석
2. 실시간 데이터를 기반으로 배양 조건 최적화
3. 연구 효율성 향상 및 공정 개발 가속화
4. 산업용 양산을 위한 신뢰할 수 있는 확장 근거 제공
3. 교반 시스템 구성
해당 시스템의 교반 시스템은 매우 다용도로, 다음을 지원합니다:
1. 기계식 및 자석식 교반 모드 모두
2. 공정 요구 사항에 따라 다양한 임펠러 유형 선택
3. 교반 속도 정밀 제어 (50–1000 rpm)
4. 민감한 세포 및 미생물에 가해지는 전단 응력 최소화
5. 물질 전달 및 혼합 효율 최적화
교반 시스템 최적화 권장 사항:
1. 293T 세포와 같이 전단에 민감한 세포 계통의 경우, 6엽 또는 8엽 임펠러를 사용하고 교반 속도를 80 rpm 이하로 유지하세요
2. 마이크로캐리어 배양의 경우, 8엽 임펠러를 사용하고 최적의 현탁 상태를 달성하기 위해 교반 파라미터를 최적화하세요
3. 고밀도 미생물 발효의 경우, 산소 전달을 향상시키기 위해 세 개의 블레이드를 갖는 임펠러를 사용하고 교반 속도를 적절히 증가시킬 수 있다.
소프트웨어 기능
MICROIPOWER BP 시스템은 다음과 같은 기능을 제공하는 고급 소프트웨어 플랫폼을 탑재하고 있다.
1. 분산형 아키텍처: 여러 장치 그룹에 대한 동기화된 제어를 지원
2. 실시간 파라미터 모니터링 및 조정: 안정적인 배양 조건을 보장
3. 사용자 정의 가능 및 캐스케이드 제어: 다양한 배양 요구 사항에 유연하게 대응
4. 다중 배치 데이터 조회 및 비교: 파라미터 최적화를 촉진
5. 골든 배치 자동 실행: 연구 효율성 향상
6. 내장형 실험 계획법(DoE, Design of Experiments): 체계적인 공정 최적화 지원
7. 다단계 사용자 권한 관리 및 감사 추적(Audit Trail): 데이터 무결성 확보
8. 표준 API: 사용자 정의 프로그램 개발 가능
9. 원격 접근 기능: 데스크톱 또는 모바일 기기에서 실험 및 데이터를 관리
이 소프트웨어 플랫폼은 다음을 위해 설계되었습니다:
1. 실험 설계 및 실행 워크플로우 단순화
2. 포괄적인 데이터 기록 및 분석 도구 제공
3. 발견 단계에서 양산 단계까지의 원활한 전환 지원
4. GMP 및 FDA 21 CFR Part 11 규정 준수 보장
5. 유연한 권한 관리 및 데이터 보안 제공
주요 이점 요약
MICROIPOWER BP는 기존의 단일 반응기(Bioreactor)에 비해 다음과 같은 핵심 이점을 제공합니다:
1. 병렬 운영: 여러 실험을 동시에 수행
2. 확장성: 소규모에서 대규모까지 신뢰성 있게 확장 가능
3. 정밀 제어: 실험실 친화적인 형식으로 산업용 수준의 정확도 제공
4. 유연성: 미생물 발효 및 동물/곤충 세포 배양 모두 지원
5. 원격 접근성: 어디서나 실험을 모니터링하고 관리 가능
6. 데이터 중심 환경: 포괄적인 데이터 로깅 및 분석 도구 제공
7. 규제 준수 준비 완료: 현재의 GMP 및 FDA 규정과 일치
8. 경제성: 산업 규모 시스템의 높은 비용 없이도 고성능 제공
9. 사용 용이성: 빠른 설치 및 작동을 위한 직관적인 인터페이스
10. 견고한 구조: 연구 환경에서 장기 사용을 위한 내구성 설계
제품 선택 가이드
귀하의 연구 요구에 맞는 적절한 MICROIPOWER BP 구성 요소를 선택할 때 다음 사항을 고려하십시오:
1. 반응기 용량: 실험 규모에 따라 1 L, 2 L, 3 L 또는 5 L 중 선택
2. 교반 시스템: 배양 유형에 따라 적절한 교반 모터 및 임펠러를 선택
3. 온도 제어: 펠티에 모듈을 통해 4°C~80°C의 광범위한 온도 조절 가능
4. 가스 제어: 질량 유량 조절기(MFC)를 통해 정밀한 가스 유량 조절 가능
5. 공급 시스템: 고정밀 펌프식 주입 펌프가 다양한 공급 전략을 지원
6. 모니터링 요구 사항: 시각적 관찰이 필요한 실험의 경우 영상 모니터링이 가장 적합함
확장 요구 사항: 분산 아키텍처는 향후 시스템 확장성을 지원함
