Produkto apžvalga
MICROIPOWER VP – tai laboratorinio masto stiklinė lygiagreti bioreaktorių sistema, skirta mikroorganizmų ir bakterijų fermentacijai bei gyvūnų ir vabzdžių ląstelių kultūroms. Remdamasi įrodymais patvirtinta MICROIPOWER07 konstrukcija, tačiau pagerinta pasiskirstytosios valdymo technologija, ši sistema suteikia pramoninio lygio tikslumą kompaktiškoje ir vartotojui draugiškoje platformoje. Sistema leidžia tyrėjams vienu metu valdyti kelis bioreaktorius per vieną suvienytą sąsają, žymiai padidinant tyrimų efektyvumą ir procesų plėtros galimybes.
Pagrindinės savybės
Integruota stiklinė bioreaktorių konstrukcija su įmontuotu pramoniniu lietukuoju ekranu (HMI)
Pasiskirstytosios valdymo architektūra, leidžianti valdyti iki 8 bioreaktorių vienoje sistemoje
Peltjė pagrindu veikiantis temperatūros valdymo modulis su plačiu diapazonu: nuo 4 °C iki 80 °C (±0,2 °C)
Didelės tikslumo peristaltiniai siurbliai (iki 6 viename valdiklyje): grįžtamojo veikimo ir keičiamo greičio veikimas
Tikrojo laiko vaizdo stebėjimas su nuotoliniu peržiūrėjimu ir numatyta vaizdų fiksavimo galimybe
Modulinė mentučių sistema: trijų, šešių, aštuonių mentučių ir putošalinės mentys
Prieinama standartiniais darbiniais tūriais: 1 l, 2 l, 3 l ir 5 l
Išplėstinė adapterių priedų kolekcija, užtikrinanti suderinamumą su įvairiais valdikliais, varikliais ir kitomis komponentėmis
Integruotas sisteminio lygio valdymas trečiųjų šalių PAT įrenginiams (proceso analizės technologijai)
Permatomas borosilikatinio stiklo indas leidžia stebėti mikroorganizmų ar ląstelių augimą tikrojo laiko režimu be papildomos optinės įrangos, todėl jis ypač tinkamas tyrimams biologinėje farmacijoje, sintetinėje biologijoje ir pramonės biotechnologijoje.
Dizaino filosofijos
MICROIPOWER VP jungia akademinį tyrimą ir pramoninę gamybą. Tradiciniai laboratorinio masto bioreaktoriai dažnai kenčia nuo netinkamo parametrų valdymo, žemo deguonies perdavimo našumo ir partijų tarpusavio skirtumų – kliūčių, kurios vėlina mastelio didinimą.
Ši sistema šiuos iššūkius išsprendžia sujungdama:
Stiklo optinis skaidrumas ir cheminė inertškumas
Pramoninio bioproduktų gamybos procesų tvirta valdymo architektūra
Skirstytosios valdymo technologija lygiagrečiai veikti
Prieinamas standartiniais darbiniais tūliais – 1 l, 2 l, 3 l ir 5 l; galima užsakyti nestandartinius dydžius. MICROIPOWER VP palaiko viską – nuo rūšies atrankos iki prieš-GMP proceso patvirtinimo. Jo integruota konstrukcija leidžia mastelinti sistemą, todėl ji tinka tiek mažoms tyrimų laboratorijoms, tiek didelėms biotechnologinėms įmonėms.
Pagrindinės techninės inovacijos
1. Integruotos sistemos projektavimas
MICROIPOWER VP pristato revoliucinį integruotos sistemos projektavimą, kuris vartotojams leidžia:
Vieniu metu valdyti iki 8 bioreaktorių naudojant vieną įrenginio sąsają
Vietoje per įmontuotą pramoninį lietuką pasiekti eksperimentus ir juos valdyti
Užtikrinti vienodą našumą visuose vienetuose dėka standartizuotų valdymo algoritmų
Atlikite masines palyginimo ir optimizavimo operacijas naudodami daugiaparčių duomenų analizės įrankius
Supaprastinkite laboratorijos išdėstymą dėl kompaktiško prietaiso dydžio, kuris tinka naudoti ant darbo stalo
Šis dizainas ypač tinkamas aukšto našumo ekranavimui, procesų kūrimui ir patvirtinimo tyrimams, kai svarbūs nuoseklumas ir mastelio keitimas. Integruotas lietimui jautrus ekranas leidžia tiesioginę, vietoje vykdomą valdymą, pašalindamas poreikį jungtis prie išorinio kompiuterio, tačiau vis tiek užtikrindamas visišką kontrolę virš visų sistemos parametrų.
2. Peltyje paremtas temperatūros valdymo modulis
Pagrindinis inovacinis sprendimas MICROIPOWER VP – tai Peltiero principu veikiantis termoelektrinis temperatūros valdymo modulis, kuris:
Užtikrina tikslų temperatūros valdymą: nuo 4 °C iki 80 °C (±0,2 °C)
Pašalina poreikį naudoti išorinį vandens aušinimo šaltinį
Sumažina energijos suvartojimą palyginti su tradicinėmis vandens apvalkalų sistemomis
Pagreitina sterilizavimo ciklus mažindamas šiluminę inertškumą
Palaiko stabilias temperatūros sąlygas net staigiai keičiantis aplinkos sąlygoms
Šis modulis yra idealus taikymams, kuriems reikia tikslaus temperatūros reguliavimo, pvz., rekombinantinės baltymų ekspresijos, vakcinų gamybos ir metabolinio srauto analizės. Jo veikimas paremtas Peltyro reiškiniu, kai elektrinė energija tiesiogiai verčiama į šilumos perdavimą, leidžiant greitus ir tikslus temperatūros reguliavimus.
3. Aukštos tikslumo peristaltinės siurblių sistemos
Kiekvienas MICROIPOWER VP sistemos valdiklis palaiko iki 6 aukštos tikslumo peristaltinių siurblių, kurie skirti:
Atvirkštiniam ir greičio kintamam veikimui (0–100 % darbo ciklas)
Tiksliai gliukozės, pagrindo tirpalo, maitinimo terpės ir priešpurškinamųjų medžiagų pridėjimui
Automatizuotoms maitinimo strategijoms, užtikrinančioms nuoseklią procesų pakartojamumą
Minimaliam mechaniniam įtempimui (šarmui) jautriems mikroorganizmams ir ląstelėms
Žemoms techninės priežiūros sąnaudoms dėl paprastos konstrukcijos
Šie siurbliai yra būtini tiksliai maistinių medžiagų tiekimui palaikyti aukšto našumo mikrobinėje fermentacijoje ir ląstelių kultūroje. Jie ypač tinkami taikymams su šluostymui jautriomis organizmų rūšimis, kur nuolatinis mažo šluostymo srautas yra esminis ląstelių gyvybingumui ir produktyvumui užtikrinti.
4. Vaizdo stebėjimas ir nuotolinis pasiekiamumas
MICROIPOWER VP įrenginys turi pažangias vaizdo stebėjimo galimybes:
Tikrojo laiko nuotolinis bioreaktoriaus indelio vaizdų peržiūrėjimas
Planuojamas vaizdų fiksavimas dokumentavimui ir procesų stebėjimui
Stacionariosios ir mobiliesiosios įrangos nuotolinis pasiekiamumas eksperimentinių procesų ir duomenų valdymui
Integracija su procesų valdymo parametrais susijusioms stebėjimo operacijoms
Aukštos raiškos vaizdavimas išsamiems kultūros sąlygų stebėjimams
Ši funkcija ypač naudinga ilgalaikiams eksperimentams ir dirbant aplinkose, kur yra ribotas fizinis prieigos prie laboratorijos galimybės. Ji leidžia tyrėjams stebėti kultūros vystymąsi, ankstyvai aptikti potencialias problemas ir atlikti būtinas korekcijas net nebuving jiems fiziškai esant laboratorijoje.
5. Dujo srauto valdymo sistema
Šios sistemos dujo srauto valdymą valdo masės srauto reguliatorius (MFC), kuris:
Užtikrina tikslų dujo srauto valdymą: 0,3–2,0 vvm (tūrinis dujų srautas per minutę)
Leidžia tiek atskirai valdyti, tiek nuolat maišyti dujų srautus
Integruojamas su sterilizuojančiomis filtravimo sistemomis, kad būtų išvengta užteršimo
Optimaliai sureguliuoja dujų-skysčio sąlyčio paviršiaus plotą, kad būtų efektyviai perduodamas deguonis
Sumažina burbulų dydį, kad būtų sumažintas mechaninis poveikis jautriems organizmams
Ši pažangi dujų valdymo sistema užtikrina optimalias aeracijos sąlygas įvairiems kultūrų tipams – nuo mikrobinės fermentacijos iki aukštos ląstelių tankio kultūrų.
6. HMI lietimui reaguojantis ekranas
Šios sistemos žmogaus–mašinos sąsaja (HMI) yra 10 colų pramoninis lietimo ekranas, kuris:
**rodo ir leidžia reguliuoti esminius technologinio proceso parametrus** (temperatūrą, pH, tirpę deguonį (DO), maišymo greitį ir kt.)
Užtikrina realiuoju laiku stebėjimą temperatūros, pH ir tirpios deguonies kiekio
Leidžia greitai pasiekti standartines veiklos procedūras (SOP)
Leidžia lengvai konfigūruoti ir keisti eksperimentinius protokolus
Siūlo duomenų vaizdavimo įrankius nedelsiant vertinti procesui
Pramoninės klasės žmogaus ir mašinos sąsaja (HMI) sukurtas laboratorijų aplinkai, užtikrinanti atsparumą dulkiams, drėgmei ir kitiems teršalams. Jos intuityvi sąsaja sumažina naujų vartotojų mokymosi laiką, tuo pat metu suteikdama pažangias valdymo funkcijas patyrusiems tyrėjams.
7. Modulinė maišytuvo sistema
MICROIPOWER VP siūlo įvairių impelerių rinkinį, optimizuotą skirtingų kultūrų tipams:
Trys mentelės turintis impeleris: idealus bendram maišymui ir deguonies pernešimui
Šešios mentelės turintis impeleris: užtikrina mažo sukimo jėgos maišymą jautriems organizmams
Aštuonios mentelės turintis impeleris: optimizuotas aukšto sukimo jėgos maišymo taikymams
Putošimo slopinimo impeleris: veiksmingas putų kontrolės priemonė, nekeičiant kultūros sąlygų
Impelerio pasirinkimas gali būti pritaikytas konkrečioms kultūros reikalavimams – nuo mikrobinės fermentacijos iki aukštos tankumo ląstelių kultūrų. Šešių mentų konstrukcija ypač rekomenduojama šilumai jautrioms aplikacijoms, pvz., pritvirtintoms ląstelių kultūroms ant mikronešėjų, kur žema sukimo greičio maišymo režimo (≤60 aps/min) laikymasis yra būtinas ląstelių gyvybingumui užtikrinti.
8. Borto elementų rinkinys
Pasirinktiniai borto elementų papildomieji įtaisai yra prieinami šiais tikslais:
Pagerinti maišymo efektyvumą indelyje
Padidinti dujų-skysčio ir skysčio-skysčio masės pernašos našumą
Sumažinti mirusias zonas ir pagerinti kultūros vienalytiškumą
Padidinti deguonies pernašos efektyvumą (kLa) 30–40 %
Minimalizuoti sienos poveikį kultūros sąlygoms
Perkraštinimo įtaisai ypač naudingi aukštos klampumo kultūroms arba naudojant mikronešėjus pritvirtintoms ląstelių kultūroms. Jie veikia kartu su impelerio sistema, kad optimizuotų srautų modelius indelyje, užtikrindami vienodą maistinių medžiagų, deguonies ir ląstelių pasiskirstymą.
Techninės specifikacijos
| Parametras |
Specifikacija |
| Indo medžiaga |
Aukštos boro silikatinės stiklo rūšies (vidinė paviršiaus šlifavimo šiurkštumo Ra≤0,4 μm) |
| Darbiniai tūriai |
1 l, 2 l, 3 l, 5 l (sterilizavimui garais (SIP) tinkami: 121 ℃, 15–30 min) |
| Aukščio ir skersmens santykis (H:D) |
1:1,6 (standartinis), galimi specialūs santykiai |
| Sukaus sistema |
Viršutinėje dalyje montuojamas maišytuvas, 50–1000 aps/min (±1 aps/min tikslumas), nuolatinės srovės serboklis |
| Temperatūros valdymas |
4 °C iki 80 °C, ±0,2 °C, Peltier termoelektrinis modulis |
| pH valdymas |
0–14, ±0,01, su automatiniu šarmo/CO₂ dozavimu |
| Ištirpusį deguonį (DO) |
0–200 %, ±1 %, su deguonies/azoto/oro maišymu |
| Orinimo sistema |
Gili dujų įpurškimo sistema, 0,3–2,0 vvm (masės srauto reguliatorius) |
| Dujų filtravimas |
0,2 μm PTFE filtraai (įėjimas: 37 mm; išėjimas: 50 mm) |
| Priežiūros sistema |
4 maišytuvų valdikliai kiekvienai grupei, iki 6 aukštos tikslumo peristaltiniai siurbliai kiekvienam valdikliui |
|
Atvirkštiniam ir greičio kintamam veikimui (0–100 % darbo ciklas) |
| Valdymo sistema |
Išsklaidyta architektūra, palaiko iki 8 bioreaktorių vienoje sistemoje |
|
Standartiniai ryšio protokolai integracijai su trečiųjų šalių PAT įrenginiais |
|
Vienos sistemos valdymas be išorinio kompiuterio |
| Programinės įrangos funkcijos |
SCADA su duomenų registracija, audito pėdsaku ir elektroninėmis parašais |
|
Daugiakartinė duomenų peržiūra ir palyginimas |
|
Auksinių partijų automatinis paleidimas |
|
Integruotas eksperimentų planavimas (DoE) |
|
Palaikymas trečiųjų šalių eksperimentų planavimo (DoE) duomenų importavimui |
|
Daugialypė naudotojų teisių valdymo sistema |
|
Standartinė API pasirinktiniems programoms kurti |
|
Suderinamumas su Python duomenų analizei |
| Nuotolinis prieinamasis |
Palaikymas darbalaukio ir mobiliųjų įrenginių |
|
Realaus laiko stebėjimas ir valdymas |
|
Numatyta vaizdų fiksavimo ir dokumentavimo tvarka |
| Atitikimas |
GMP (2026) |
|
FDA 21 CFR 11 dalis |
|
Audito pėdsako funkcionalumas |
Kodėl pasirinkti MICROIPOWER VP?
Integruota veiklos efektyvumas: vienu metu galima vykdyti iki 8 eksperimentų su nuolatinėmis sąlygomis naudojant vieną įrenginio sąsają
Mastelis: sistemos talpa gali būti išplėsta nuo 4 iki 8 bioreaktorių per klasterio plėtimą
Tikslus valdymas: pramoninio lygio tikslumas laboratorijai patogioje formoje
Lankstumas: palaikoma tiek mikrobinė fermentacija, tiek gyvūnų / vabzdžių ląstelių kultūra
Vartotojui patogus dizainas: 10 colių pramoninis lietimui jautrus ekranas leidžia tiesioginę, vietoje vykdomą valdymą
Duomenimis turtinga aplinka: išsami duomenų registracija ir analizės įrankiai
Atitikties parengtumas: atitinka dabartines GMP ir FDA taisykles reguliuojamose aplinkose
Pelną užtikrinantis: viskas viename konstrukcija pašalina poreikį jungtis išorinį kompiuterį
Taikymo sritys ir mokslinė vertė
1. Mikrobinė fermentacija
MICROIPOWER VP yra sukurtas tiksliai mikrobinės fermentacijos procesams valdyti, leidžiant tyrimų atlikėjams optimizuoti augimo sąlygas ir padidinti našumą įvairiausioms taikymo sritims.
Studijos atvejais:
Lactobacillus casei fermentacijos optimizavimas:
Pasiekti nuoseklią pieno rūgšties gamybą realiuoju laiku reguliuojant pH (±0,01 tikslumu)
Optimaliai naudoti anglies šaltinius naudojant aukštos tikslumo peristaltines siurblius
Saugiai mastyti nuo laboratorinio iki pramoninio gamybos masto
Aspergillus oryzae fermentacijos proceso kūrimas:
Padidinti fermentų gamybą (pvz., proteazių, amilazių)
Optimaliai parinkti augimo sąlygas naudojant eksperimentų planavimą (DoE)
Įdiegti automatinio maitinimo strategijas nuoseklaus veikimo užtikrinimui
Escherichia coli aukštos koncentracijos fermentacija:
Pasiekti aukštus optinius tankius (OD600 iki 120)
Palaikyti nuoseklų ištirpusio deguonies kiekį (>30 %)
Integruoti su PAT įrankiais pažangiam stebėjimui
2. Ląstelių kultūra
MICROIPOWER VP taip pat puikiai tinka gyvūnų ir vabzdžių ląstelių kultūroms, įskaitant pakabinamąsias ir prilipusias ląstelių linijas.
Studijos atvejais:
Vabzdžių ląstelių kultūra (SF9, HSV-1):
Palaikyti aukštos ląstelių koncentracijos vabzdžių ląstelių kultūras
Įdiegti tikslų temperatūros valdymą optimaliam baltymų ekspresijai užtikrinti
Integruoti su PAT įrankiais pažangiam stebėjimui
Žinduolių ląstelių kultūra (293T, CHO-K1):
Pasiekti aukštą ląstelių tankį sususpensintose kultūrose
Palaikyti nuolatinius pH ir ištirpusio deguonies lygius
Įdiegti automatinio maitinimo strategijas nuoseklaus veikimo užtikrinimui
Vero ląstelių aukšto tankio sususpensinė kultūra:
Pasiekti aukštą ląstelių tankį (iki 1,5×10⁷ ląstelių/ml)
Palaikyti vakcinų gamybos procesus
Įdiegti tikslų temperatūros valdymą optimaliam baltymų ekspresijai užtikrinti
Adheruojančių ląstelių kultūra ant mikronešėjų:
Palaikyti aukšto tankio adheruojančių ląstelių kultūras (iki 10⁷ ląstelių/ml)
Įdiegti mažo sukimo stiprio maišymo sąlygas (≤60 aps/min)
Integruoti su PAT įrankiais pažangiam stebėjimui
Aukšto tankio sususpensinė kultūra (293T, CHO-K1):
Pasiekti aukštą ląstelių tankį (iki 10⁹ ląstelių/ml)
Palaikyti rekombinantinio baltymo gamybą
Įdiegti tikslų temperatūros valdymą optimaliam baltymų ekspresijai užtikrinti
Išvada
MICROIPOWER VP yra reikšmingas žingsnis paralelinės bioreaktorių technologijos srityje, derinant pramoninių sistemų tikslumą ir valdymą su laboratorinėmis prietaisais suteikiamu patogumu ir prieinamumu. Jo integruota konstrukcija, įskaitant įmontuotą pramoninį lietimui jautrų ekraną, supaprastina valdymą, tuo pat metu užtikrindama visišką kontrolę virš kritinių parametrų. Šios sistemos galimybė vienu metu valdyti iki 8 bioreaktorių daro ją puikiu pasirinkimu didelės našumo tyrimams ir procesų kūrimui.
Vartotojams, kuriems reikia atlikti lygiagrečius eksperimentus be sudėtingos išorinio kompiuterio prijungimo, MICROIPOWER VP siūlo patikimą ir vartotojui draugišką sprendimą. Jo tikslaus valdymo galimybės, įskaitant Peltier pagrindu veikiančią temperatūros reguliaciją, didelės tikslumo peristaltines siurblius ir pažangų dujų srauto valdymą, užtikrina nuoseklią veikimą visuose vienetais. Be to, atitinkantis GMP ir FDA 21 CFR 11 dalies reikalavimus, šis sistema paruošta naudoti reguliuojamoje aplinkoje.
