Techniniai duomenys (biologiniai parametrai)
| Parametras |
Specifikacija |
| Medžiaga |
316L nerūdijantis plienas |
| DIRBAMAS TURIS |
20 L – 5000 L |
| Tinkamos ląstelių rūšys |
Sukabintosios ląstelių linijos (pvz., CHO, HEK293, Sf9, BHK, MDCK) |
| Ląstelių tankio diapazonas |
1–10 × 10⁶ ląstelių/ml (tipiškas veikimo diapazonas: 5–7 × 10⁶ ląstelių/ml) |
| Kultūros režimai |
Partijinis, papildomai maitinamas partijinis, nuolatinis |
| Sukaus sistema |
Apatinėje dalyje montuojamas magnetinis variklis; 20–200 aps/min (±1 aps/min); kintamosios srovės servovariklis |
| Sriubinio tipas |
Jūrinio tipo maišytuvo ratukas (maža šlyties apkrova, aukšta maišymo efektyvumas) |
| Galios įvestis vienam tūrio vienetui (P/V) |
30–50 W/m³ |
| Temperatūros valdymas |
5–60 °C, ±0,1 °C (su apvalkalu ir dviejų PID valdiklių sistema) |
| pH valdymas |
Diapazonas: 2–12; tikslumas: ±0,01; automatinis bazės/CO₂ dozavimas |
| Ištirpusį deguonį (DO) |
0–200 %, ±1 %; dujų maišymas su O₂, N₂ ir oru |
| Ventiliacijos dujos |
Orai, O₂, N₂, CO₂ |
| Ventiliacijos režimai |
Gilus dujų įpurškinimas ir paviršinė ventiliacija |
| Ventiliacijos srauto našumas |
0,3–2,0 vvm (dujų tūris per vienetinį terpės tūrį per minutę) |
| Masštabavimas |
Iki 5 000 l; mastelio padidinimas remiantis bematėmis parametrais (P/V, Re, vvm) |
| Sandarinimo technologija |
Magnetinis skystojo tarpinio sandarinimas (nulinė nuotėkis, be priežiūros, sterilus) |
| Valdymo sistema |
Atskiras pramoninis valdiklis (nebūtina išorinė PC); palaiko nuotolinę prieigą per išmanųjį telefoną ar kompiuterį |
| Automatizavimo funkcijos |
Įmontuota eksperimentų planavimo (DoE) palaikymo funkcija; automatinės maitinimo strategijos; daugiapumpių valdymas (iki 6 siurblių viename valdiklyje × 4 kanalai) |
| Maitinimo Nutrukimo Apsauga |
Automatinis paleidimas po nutrūkus maitinimui su parametrų atkūrimu |
| Sterilizacija |
Suderintas su vietos sterilizacija (SIP) |
Pagrindiniai biologiniai privalumai
1. Aukšta ląstelių tankio ir našumo reikšmė:
Sistemos optimizuotas masės ir šilumos perdavimo projektavimas leidžia pasiekti ląstelių tankį iki 10⁷ ląstelių/mL – 10–20 kartų aukštesnį nei įprastose purškinamųjų kolbų kultūrose – taip žymiai padidinant produkto išeigą.
2. Patikima mastelio didinimo galimybė:
Proceso mastelio didinimas remiamas bematėmis parametrais (P/V, Re, vvm), užtikrinant nuolatiną veikimą nuo laboratorinio iki 2000 L pramoninio mastelio. Mastelio didinimo patvirtinimui reikalingos trys iš eilės vykdomos partijos, kurių ląstelių tankio ir titro svyravimai tarp partijų turi būti mažesni nei 10 %.
3. Tikslus aplinkos valdymas:
Temperatūra: ±0,1 °C
pH: ±0,01
DO: ±1 %
Atitinka griežtus reikalavimus jautriems biologiniams procesams.
4. Didelio našumo proceso optimizavimas:
Įmontuota eksperimentų planavimo (DoE) funkcija leidžia vienu metu optimizuoti kelis parametrus, žymiai sutrumpinant proceso kūrimo laikotarpius.
5. Pramoninio masto suderinamumas:
Turi fiksuotosios lovos konstrukciją ir magnetinio skysčio sandarinimo technologiją, užtikrinančią sistemos stabilumą, steriliškumą, nulinį nuotėkį, be dilimo ir aptarnavimo nereikalaujančią veikimą mastelio didinimo metu.
6. Visiška automatizacija:
Veikia be išorinio kompiuterio; palaiko nuotolinį stebėjimą ir valdymą per internetu prijungtus įrenginius (išmanųjį telefoną ar kompiuterį). Įtraukta automatinė maitinimo strategijos vykdymo funkcija.
7. Maitinimo nutraukimo apsauga:
Aprūpintas automatinio paleidimo funkcija po maitinimo nutraukimo, kuri atkuria visus valdymo parametrus tokiais, kokie buvo prieš nutraukimą, užtikrindama nepersitrukinančią ilgalaikę kultūrą.
Taikymo sritys 1. Monokloninių antikūnų gamyba:
Palaiko aukštos tankumo pakabintąją kultūrą CHO ląstelėms. 500 L mastelyje pasiekiamas OD₆₀₀ > 300 ir deguonies perdavimo koeficientas (kLa) iki 675 h⁻¹, kuris žymiai padidina monokloninių antikūnų išeigą.
2. Rekombinantinių baltymų ekspresija:
Tikslus temperatūros (4–80 °C) ir pH reguliavimas optimizuoja sąlygas baltymams, tokiems kaip insulinas ir augimo hormonai, ekspresuoti.
3. Virusinių vektorių gamyba:
Tinka adenovirusų, AAV ir kt. pakabintajai kultūrai. Optimizuotas maišymas (60–80 aps/min) ir aeracija (0,5–1,5 vvm) padidina virusinį titrą.
4. Aukštos tankumo mikrobinė fermentacija:
Tinka E. coli ir mielių kultūroms, palaikant OD₆₀₀ > 300, puikiai tinka antibiotikų ir rekombinantų baltymų gamybai.
Proceso optimizavimo rekomendacijos
1. Maišymo optimizavimas:
o Pradėkite nuo 60–80 aps/min.
o Kai ląstelių tankis viršija 5 × 10⁶ ląstelių/ml, sumažinkite sukimosi dažnį iki 40–60 aps/min, kad būtų sumažintas mechaninis pažeidimas.
2. Maitinimo strategija:
Naudokite automatinę maitinamąją partijinę arba perfuzinę sistemą su realiuoju metabolitų (pvz., gliukozės, pieno rūgšties) stebėjimu ir koregavimu. Kiekvienas iš 4 valdiklių gali valdyti iki 6 aukštos tikslumo peristaltinių siurblių, leisdamas sudėtingoms daugiapakopėms arba daugiaaukščių maistinių medžiagų maitinimo schemoms.
3. Ištirpusio deguonies kontrolė:
Aukšto tankio fazėse palaikykite ištirpusio deguonies (DO) lygį 30–50 %. Atitinkamai reguliuokite oro srauto naudingumą (vvm, 0,3–2,0) ir maišymo greitį (50–100 aps/min). Didelės deguonies sąnaudos ląstelėms naudokite dvigubą aeracijos režimą: gilų dujų įpurškimą sterilizavimo metu ir paviršinę aeraciją kultūros metu.
4. Perfuzinės kultūros paruošimas: Naudokite ląstelių išlaikymo įrenginį, kad palaikytumėte ląstelių tankį 5–7 × 10⁶ ląstelių/ml. Pradėkite permatomumo naudojimą nuo 0,1–0,3 reaktoriaus tūrio per dieną ir padidinkite iki 0,5–1,0 tūrio per dieną, kai ląstelių tankis didėja.
5. Mastelio didinimo patvirtinimas:
Palaikykite P/V = 30 W/m³ keisdami maišytuvo skersmenį ir sukimosi dažnį. Atlikite 3–5 bandymo partijas, kad surinktumėte duomenis apie temperatūrą, pH, tirpų deguonies kiekį (DO), ląstelių tankį ir titrą, kurie būtų naudingi tiksliai mastelio didinimo modeliavimui.
6. Sterilumo užtikrinimas:
Magnetiniai skysčių sandarinimo įtaisai užtikrina sterilumą maišytuvo veleno sąsajos vietoje. Visada laikykitės aseptinių eksploatacijos procedūrų ir reguliariai atlikite sistemos vientisumo tyrimus bei sterilizacijos patvirtinimą.
