Technische specificaties (biologische parameters)
| Parameter |
Specificatie |
| Materiaal |
van roestvrij staal |
| Werkvolume |
20 L – 5.000 L |
| Toepasbare celtypen |
In suspensie aangepaste cellijnen (bijv. CHO, HEK293, Sf9, BHK, MDCK) |
| Celldichtheidsbereik |
1–10 × 10⁶ cellen/mL (typisch bedrijfsbereik: 5–7 × 10⁶ cellen/mL) |
| Cultuurmodi |
Batch, gevoede batch, perfusie |
| Agitatie Systeem |
Onderzijde gemonteerde magnetische aandrijving; 20–200 rpm (±1 rpm); AC-servomotor |
| Type impeller |
Marine-type roerder (lage schuifkracht, hoge mengefficiëntie) |
| Vermogen ingevoerd per volume (P/V) |
30–50 W/m³ |
| Temperatuurregeling |
5–60 °C, ±0,1 °C (met jas en dubbele PID-regeling) |
| pH controle |
Bereik: 2–12; Nauwkeurigheid: ±0,01; Automatische dosering van basisoplossing/CO₂ |
| Opgeloste zuurstof (DO) |
0–200 %, ±1 %; Gasmenging met O₂, N₂ en lucht |
| Luchtinggassen |
Lucht, O₂, N₂, CO₂ |
| Luchtingsmodi |
Diepe beluchting en oppervlakteluchting |
| Luchtingsdebiet |
0,3–2,0 vvm (volume gas per volume medium per minuut) |
| Schaalbaarheid |
Tot 5.000 L; schaalvergroting op basis van dimensieloze parameters (P/V, Re, vvm) |
| Sluittechnologie |
Magnetische vloeistofafdichting (geen lekkage, onderhoudsvrij, steriel) |
| Besturingssysteem |
Zelfstandige industriële controller (geen externe pc vereist); ondersteunt toegang op afstand via smartphone of computer |
| Automatiseringsfuncties |
Ingebouwde ondersteuning voor Design of Experiments (DoE); geautomatiseerde doseerstrategieën; besturing van meerdere pompen (maximaal 6 pompen per controller × 4 kanalen) |
| Stroomonderbreking bescherming |
Automatisch opnieuw starten met herstel van parameters |
| Sterilisatie |
Compatibel met sterilisatie in plaats (SIP) |
Kernbiologische voordelen
1. Hoge cel dichtheid en productiviteit:
Het geoptimaliseerde ontwerp van het systeem voor massa- en warmteoverdracht ondersteunt cel dichtheden tot 10⁷ cellen/mL — 10–20 keer hoger dan bij conventionele schudflescultures — wat de productopbrengst aanzienlijk verhoogt.
2. Robuuste schaalbaarheid:
De schaalvergroting van het proces is gebaseerd op dimensieloze parameters (P/V, Re, vvm), waardoor consistente prestaties worden gewaarborgd van laboratoriumschaal tot industriële schaal van 2.000 L. Voor validatie van de schaalvergroting zijn drie opeenvolgende batches vereist, waarbij de batch-naar-batch variatie in cel dichtheid en titer minder dan 10% bedraagt.
3. Precieze omgevingsregeling:
Temperatuur: ±0,1 °C
pH: ±0,01
DO: ±1%
Voldoet aan strenge eisen voor gevoelige biologische processen.
4. Optimalisatie van processen met hoge doorvoer:
De ingebouwde functionaliteit voor experimentele ontwerpen (DoE) maakt gelijktijdige optimalisatie van meerdere parameters mogelijk, waardoor de tijd voor procesontwikkeling aanzienlijk wordt verkort.
5. Geschikt voor industriële schaal:
Kenmerkt zich door een vastbed-constructie en magnetische vloeistofafdichtingstechnologie, wat systeemstabiliteit, steriliteit, nul lekkage, geen slijtage en onderhoudsvrije werking tijdens opschaling waarborgt.
6. Volledige automatisering:
Werkt zonder externe pc; ondersteunt extern bewaken en besturen via internetverbonden apparaten (smartphone of computer). Bevat uitvoering van geautomatiseerde toevoerstrategieën.
7. Bescherming tegen stroomstoring:
Uitgerust met automatische herstart na stroomonderbreking, waardoor alle regelparameters worden teruggezet naar de toestand vóór de stroomstoring om ononderbroken, langdurige cultuuren te waarborgen.
Toepassingen 1. Productie van monoklonale antilichamen:
Ondersteunt hoogdichtheidssuspensiecultuur van CHO-cellen. Op 500 L-schaal wordt een OD₆₀₀ > 300 en een zuurstoftransferversnelling (kLa) tot 675 h⁻¹ bereikt, wat de opbrengst van mAb aanzienlijk verhoogt.
2. Expressie van recombinante eiwitten:
Precieze temperatuurregeling (4–80 °C) en pH-regulatie optimaliseren de expressieomstandigheden voor eiwitten zoals insuline en groeihormonen.
3. Productie van virale vectoren:
Geschikt voor suspensiecultuur van adenovirus, AAV, enz. Geoptimaliseerde roering (60–80 rpm) en beluchting (0,5–1,5 vvm) verbeteren de virustiter.
4. Microbiële fermentatie met hoge dichtheid:
Toepasbaar op E. coli en gist, en ondersteunt een OD₆₀₀ > 300; ideaal voor de productie van antibiotica en recombinante eiwitten.
Aanbevelingen voor procesoptimalisatie
1. Optimalisatie van roeren:
• Begin met 60–80 rpm.
• Wanneer de celconcentratie boven de 5 × 10⁶ cellen/mL komt, verlaag dan naar 40–60 rpm om schade door schuifkracht te minimaliseren.
2. Voedingsstrategie:
Gebruik geautomatiseerde gefeed-batch- of perfusiesystemen met real-time aanpassing op basis van metabolieten (bijv. glucose, lactaat). Elk van de 4 regelaars kan tot 6 hoogprecieze peristaltische pompen aansturen, waardoor complexe meertraps- of multi-nutriëntvoedingsprotocollen mogelijk zijn.
3. Controle van opgeloste zuurstof:
Handhaaf de DO op 30–50% tijdens fasen met hoge celconcentratie. Pas de vvm (0,3–2,0) en het roergetal (50–100 rpm) dienovereenkomstig aan. Voor cellen met een hoog zuurstofverbruik wordt een dubbele beluchtingsmodus gebruikt: diepe beluchting tijdens sterilisatie en oppervlaktebeluchting tijdens de cultuur.
4. Opzet van perfusiecultuur: Gebruik een celretentieapparaat om de celconcentratie op 5–7 × 10⁶ cellen/mL te handhaven. Start de perfusiesnelheid bij 0,1–0,3 reactorvolumes per dag en verhoog deze tot 0,5–1,0 volumes per dag naarmate de celconcentratie stijgt.
5. Validering van schaalvergroting:
Handhaaf P/V = 30 W/m³ door de diameter en snelheid van het roerblad aan te passen. Voer 3–5 proefbatches uit om gegevens te verzamelen over temperatuur, pH, DO, celconcentratie en titer voor een robuuste schaalvergrotingsmodellering.
6. Steriliteitsgarantie:
Magnetische vloeistofafdichtingen waarborgen de steriele integriteit aan de interface van de roeras. Volg altijd aseptische bedrijfsprocedures en voer regelmatig tests op systeemintegriteit en validatie van sterilisatie uit.
