제품 개요
MICROIPOWER07은 미생물 및 세균 발효 및 배양을 위해 특별히 설계된 실험실 규모 유리 바이오리액터입니다. 고붕소규산염 유리로 제작되었으며, 첨단 제어 시스템이 통합되어 소형이면서도 사용자 친화적인 플랫폼에서 산업용 수준의 정밀도를 제공합니다.
주요 특징은 다음과 같습니다.
우수한 혼합 및 산소 전달 성능을 위한 고효율 터빈 임펠러
민감한 미생물에 가해지는 전단 응력을 최소화하는 심부 스파징 산소공급 시스템
중요 공정 변수에 대한 정밀하고 독립적인 제어:
온도: 5–65°C (±0.1°C)
pH: 0–14 (±0.01)
용존산소(DO): 0–200% (±1%)
포도당, 염기, 보충 배지, 항거품제의 자동 또는 수동 첨가를 위한 4개의 펌프식 주입 펌프
10인치 산업용 터치스크린을 탑재한 지멘스 PLC 기반 제어 시스템
GMP 및 FDA 21 CFR Part 11 요구사항을 준수하는 SCADA 소프트웨어
투명한 붕규산 유리로 제작된 반응기 용기는 추가 광학 계측 장치 없이 미생물 성장 과정을 실시간으로 육안 관찰할 수 있도록 해 주며, 바이오의약품, 합성 생물학, 산업용 바이오테크놀로지 분야의 연구에 이상적입니다.
디자인 철학
MICROIPOWER07은 학술 연구와 산업용 양산 사이의 격차를 해소합니다. 기존 실험실 규모 바이오리액터는 일반적으로 공정 변수 제어 성능이 낮고, 산소 전달률이 떨어지며, 배치 간 변동성이 크기 때문에 확장(스케일업)이 지연되는 문제가 있습니다.
이 시스템은 다음 요소를 결합함으로써 이러한 과제를 해결합니다:
유리의 광학적 투명성 및 화학적 비활성
산업용 바이오프로세싱의 견고한 제어 아키텍처
표준 작동 용량은 0.75 L, 2 L, 3.5 L, 7.5 L, 10.5 L(총 용량: 1 L, 3 L, 5 L, 10 L, 15 L)으로 제공되며, 맞춤형 크기 또한 가능합니다. MICROIPOWER07은 균주 스크리닝부터 사전 GMP 공정 검증에 이르기까지 모든 용도를 지원합니다.
핵심 기술 혁신
1. 터빈 임펠러 시스템
기존 교반기와 달리, 터빈 임펠러는 다음을 제공합니다.
높은 kLa(체적 산소 전달 계수): 일반 조건에서 15–20 h⁻¹ 달성 — 표준 유리 바이오리액터보다 현저히 높음
데드 존 제거: 최적화된 블레이드 형상과 속도 범위(50–1000 rpm, ±1 rpm 정확도)를 통해 균일한 현탁 및 완전한 혼합을 보장
부드럽지만 효율적인 혼합: 고세포 밀도 배양에 이상적이며, 전단에 민감한 미생물을 손상시키지 않음
AC 서보 모터 구동: 점성 매체에서도 일관된 토크를 제공하여 장기간 발효 공정을 위한 24시간 연속 운전이 가능
2. 심층 스파징 산소 공급 기술
직접 투입식 심층 기포 분산 시스템은 가스 공급과 기계적 분산을 통합한다:
공기 또는 산소가 임펠러 하부로 주입되며, 고속 회전에 의해 기포가 마이크로버블로 분쇄되어 기체-액체 계면적을 극대화한다
기포는 액상으로 재진입할 때 급격히 파열되어 세포와의 직접 접촉 시간을 최소화한다—이는 전단에 민감한 균주(예: 사상균, 특정 프로바이오틱스)에 특히 중요하다
정밀한 공기 유량 제어:
표준 사양: 로타미터, 0.5–1.5 vvm
옵션 사양: 열식 질량 유량 조절기(MFC), 0.3–2.0 vvm
무균 여과: 0.2 μm PTFE 필터(입구 지름 37 mm, 배기구 지름 50 mm)를 사용하여 오염을 방지한다
배기 응축기: 316L 스테인리스강 제작으로 증기를 회수하여 장기간 운전 중 배양액 체적을 유지한다
✅ 정정 안내: 원문 중국어에서는 기포가 ‘대기권으로 재진입한다’고 언급했으나, 이는 명백한 오역입니다. 생물반응기 맥락에서 기포는 액상 표면을 벗어난 후 또는 재순환 과정을 통해 다시 액상으로 재진입합니다. 본 내용은 기술적 정확성을 위해 정정되었습니다.
3. 지능형 제어 시스템
지멘스 PLC 및 MCGS HMI 기반으로 구축된 시스템은 다음 기능을 제공합니다:
다중 파라미터 협조 제어: 교반 속도, 공기 주입량, 온도를 동시에 조절하여 용존산소(DO) 농도를 자동으로 조정
사용자 정의 가능 PID 제어 루프: 사용자가 온도, pH, 용존산소(DO)에 대한 제어 알고리즘을 세밀하게 조정하여 특정 미생물의 요구 사항에 맞출 수 있음
완전한 데이터 로깅 및 추적성: SCADA 소프트웨어가 모든 파라미터를 실시간으로 기록하며, CSV/Excel 형식으로 내보내기 기능을 지원하고, 전자 서명을 포함한 감사 추적 기능을 제공
GMP 준수: 규제 대상 개발 환경에서 사용하기 위해 2026년 GMP 지침 및 FDA 21 CFR Part 11과 완전히 부합
4. 분리형 온도 조절 재킷
독특한 모듈식 설계로 가열/냉각 재킷을 유리 용기에서 분리하여 다음을 제공합니다:
신속한 살균: 유리 용기만 고압살균기(오토클레이브) 처리하면 되므로, 통합형 시스템(약 2시간 소요) 대비 약 15–20분으로 단축
센서 수명 연장: pH 및 용존산소(DO) 프로브가 반복적인 고압 증기 노출을 피함으로써 수명이 2–3배 증가
간편한 유지보수 및 업그레이드: 제어 모듈을 독립적으로 점검하거나 개선할 수 있음
응용 분야 및 과학적 가치
1. 바이오의약품 연구개발(R&D)
다음 물질 생산에 이상적임:
재조합 단백질
바이러스 벡터 및 백신
치료용 효소
투명한 반응기로 세포 형태 및 배양 행동을 직접 관찰할 수 있어, 바이러스의 세포병변 효과(Cytopathic Effect) 모니터링에 필수적입니다. pH(±0.01) 및 용존산소(DO, ±1%)를 정밀하게 제어함으로써 품질설계(Quality-by-Design, QbD) 원칙에 부합하는 재현성 높고 수율이 우수한 배치 생산이 가능합니다.
2. 학술 연구 및 교육
직관적인 터치스크린 인터페이스로 학생들의 학습 곡선을 완만하게 줄일 수 있습니다
다양한 교반 속도, 산소 공급 방식 또는 급여 전략을 적용한 병렬 실험을 지원합니다
대사 흐름 분석(Metabolic Flux Analysis), 균주 특성화(Strain Characterization), 동역학 모델링(Kinetic Modeling)을 가능하게 합니다
유리 재질 구조로 금속 이온 침출 또는 흡착에 의한 인공 오차(Artifact)를 방지합니다
3. 발효 공정 개발
MICROIPOWER07은 스케일다운 모델링(Scale-down Modeling) 분야에서 뛰어난 성능을 발휘합니다:
소규모에서 배지 조성, 급여 프로파일, 제어 전략을 최적화합니다
최적화된 파라미터를 최소한의 재조정만으로 중간 규모 또는 양산용 생물반응기로 직접 이전할 수 있습니다
기술 이전을 가속화하기 위해 완전한 검증 문서 패키지(DQ/IQ/OQ/PQ, FAT/SAT)가 포함됨
✅ 응용 분야 정확성 검사:
원문은 미생물 발효(박테리아, 효모, 곰팡이) 분야의 응용 사례를 정확히 식별하고 있음.
이 시스템은 상부 구동 터빈 임펠러(고전단력)를 사용하므로 취급이 까다로운 동물 세포(포유류 또는 곤충 세포) 배양에는 부적합하므로, 포유류 및 곤충 세포 배양은 적절히 제외함.
‘세포 치료’에 대한 언급은 오해의 소지가 있었으나, 이를 세포 치료 워크플로우에서 사용되는 미생물 유래 제품(예: 사이토카인, 성장 인자)에 초점을 맞춘 방식으로 수정하였으며, 직접적인 세포 증식과는 관련이 없음.
주요 기술 사양
| 파라미터 |
사양 |
| 반응기 재질 |
고유리실리케이트 유리 |
| 샘플 |
1 L, 2 L, 3.5 L, 7.5 L, 10.5 L |
| 높이대지름비(H:D) |
1:1.6 |
| 교반 |
상부 장착 터빈 임펠러, 50–1000 rpm (±1 rpm), AC 서보 모터 |
| 온도 조절 |
5–65°C (±0.2°C), 전기 가열/냉각 수조식 재킷 방식 |
| pH |
0–14, ±0.01, 자동 염기/CO₂ 주입 기능 포함 |
| 용존 산소 (DO) |
0–200%, ±1%, O₂/N₂/공기 혼합 기능 포함 |
| 공기 |
심층 기포 분사 방식, 0.5–1.5 vvm(로타미터); 옵션: 질량 유량 조절기(MFC) 최대 2.0 vvm |
| 가스 여과 |
0.2 μm PTFE 필터(입구: 37 mm; 배기구: 50 mm) |
| 급여 시스템 |
4개의 펌프형 정량 펌프(프로그래밍 가능 작동 주기: 0–100%) |
| 제어 시스템 |
지멘스 PLC + 10인치 산업용 터치스크린, MCGS OS |
| 소프트웨어 |
데이터 로깅, 감사 추적, 전자 서명 기능을 갖춘 SCADA |
| 준수 |
GMP(2026년), FDA 21 CFR Part 11 |
왜 MICROIPOWER07을 선택해야 하나요?
고밀도 미생물 배양을 위한 우수한 산소 전달 성능
전단에 민감한 균주를 보호하는 부드러운 공기 주입
실험실 규모의 공간에서 산업 수준의 제어 기능
추가적인 복잡성 없이 투명한 공정 가시성 확보
발견 단계에서 GMP 제조로의 원활한 전환을 위한 규제 준비 완료
신규 프로바이오틱스 개발, 항생제 생산량 최적화, 차세대 백신 개발 등 어떤 연구 분야에서도 MICROIPOWER07은 귀하의 연구가 요구하는 정밀성, 신뢰성 및 확장성을 제공합니다.
