Tekniske spesifikasjoner (biologiske parametere)
| Parameter |
Spesifikasjon |
| Materiale |
316L rustfritt stål |
| Arbeidsvolum |
20 L – 5 000 L |
| Anvendelige celletyper |
Svævekultur-tilpassede cellelinjer (f.eks. CHO, HEK293, Sf9, BHK, MDCK) |
| Celletetthetsområde |
1–10 × 10⁶ celler/mL (Typisk driftsområde: 5–7 × 10⁶ celler/mL) |
| Kultiveringsmodi |
Batch, tilført-batch, perfusjon |
| Agitasjonsystem |
Magnetisk drivmekanisme montert i bunnen; 20–200 omdreininger/min (±1 omdreining/min); AC-servomotor |
| Vannhjulstype |
Marin-type impeller (lav skjærbelastning, høy blandingseffektivitet) |
| Effektinntak per volum (P/V) |
30–50 W/m³ |
| Temperaturstyring |
5–60 °C, ±0,1 °C (med mantel og dobbelt-PID-styring) |
| pH-kontroll |
Rekkevidde: 2–12; Nøyaktighet: ±0,01; Automatisk tilsetting av base/CO₂ |
| Oppløst oksygen (DO) |
0–200 %, ±1 %; Blanding av gasser med O₂, N₂ og luft |
| Lufting av gasser |
Luft, O₂, N₂, CO₂ |
| Luftingsmodi |
Dyp sparging og overflate-lufting |
| Luftingsstrømningshastighet |
0,3–2,0 vvm (volum gass per volum medium per minutt) |
| Skalerbarhet |
Opp til 5 000 L; skaleringsoppbygging basert på dimensjonsløse parametere (P/V, Re, vvm) |
| Seglings teknologi |
Magnetisk væskeforsegling (ingen lekkasje, vedlikeholdsfrigjort, steril) |
| Kontrollsystem |
Selvstendig industriell regulator (ingen ekstern PC nødvendig); støtter fjernaksess via smarttelefon eller datamaskin |
| Automatiseringsegenskaper |
Innebygd støtte for design av eksperimenter (DoE); automatiserte tilføringstrategier; kontroll av flere pumper (opp til 6 pumper per regulator × 4 kanaler) |
| Strømbruddssikring |
Automatisk gjenstart med gjenoppretting av parametere |
| Desinfisering |
Kompatibel med sterilisering på plass (SIP) |
Kjernebiologiske fordeler
1. Høy celletetthet og produktivitet:
Systemets optimaliserte masse- og varmeoverføringsdesign støtter celletettheter opp til 10⁷ celler/mL – 10–20 ganger høyere enn konvensjonelle skakkelgjærs-kulturer – noe som betydelig øker produktutbyttet.
2. Robust skalering:
Prosessskalering bygger på dimensjonsløse parametere (P/V, Re, vvm), noe som sikrer konsekvent ytelse fra laboratoriestørrelse til industriell skala på 2 000 L. Validering av skalering krever tre påfølgende batcher med batch-til-batch-variasjon i celletetthet og titer på mindre enn 10 %.
3. Nøyaktig miljøkontroll:
Temperatur: ±0,1 °C
pH: ±0,01
DO: ±1 %
Oppfyller strenge krav for følsomme biologiske prosesser.
4. Prosessoptimering med høy kapasitet:
Innebygd eksperimentplanleggingsfunksjon (DoE) muliggjør samtidig optimering av flere parametere, noe som kraftig forkorter tidsrammene for prosessutvikling.
5. Kompatibilitet med industriell skala:
Har fastbærende strukturell design og magnetisk væskeforseglingsteknologi, noe som sikrer systemstabilitet, sterilitet, null lekkasje, ingen slitasje og drift uten vedlikehold under oppskalering.
6. Full automatisering:
Kjører uten ekstern PC; støtter fjernovervåking og -styring via internettforbundne enheter (smarttelefon eller datamaskin). Inkluderer automatisk utførelse av fôringsstrategier.
7. Beskyttelse mot strømbrudd:
Utstyrt med automatisk omstart etter strømbrudd, som gjenoppretter alle kontrollparametere til forrige tilstand før strømbruddet for å sikre uavbrutt langvarig kultivering.
Anvendelsesområder 1. Produksjon av monoklonale antistoffer:
Støtter høydensitets-suspensjonskultivering av CHO-celler. Ved 500 L-skala oppnås OD₆₀₀ > 300 og oksygentransferkoeffisient (kLa) opptil 675 h⁻¹, noe som betydelig øker utbyttet av monoklonale antistoffer (mAb).
2. Uttrykk av rekombinante proteiner:
Nøyaktig temperaturregulering (4–80 °C) og pH-regulering optimaliserer uttrykksvilkårene for proteiner som insulin og veksthormoner.
3. Produksjon av virusvektorer:
Egnethet for suspensjonskultivering av adenovirus, AAV osv. Optimalisert røring (60–80 rpm) og lufting (0,5–1,5 vvm) øker virus-titeren.
4. Høydensitets-mikrobiell fermentasjon:
Anvendelig på E. coli og gjær, og støtter OD₆₀₀ > 300, ideelt for produksjon av antibiotika og rekombinante proteiner.
Anbefalinger for prosessoptimering
1. Optimering av omrøring:
• Start ved 60–80 rpm.
• Når celletettheten overstiger 5 × 10⁶ celler/mL, reduser til 40–60 rpm for å minimere skade forårsaket av skjærkrefter.
2. Tilførselsstrategi:
Bruk automatiserte fôringsbatch-/perfusjonssystemer med justering i sanntid basert på metabolitter (f.eks. glukose og melkesyre). Hver av de 4 kontrollerne kan styre opptil 6 høypresisjonsperistaltiske pumper, noe som muliggjør komplekse flertrinns- eller flernæringsfôringsprotokoller.
3. Kontroll av oppløst oksygen:
Hold oppløst oksygen (DO) på 30–50 % under faser med høy celletetthet. Juster vvm (0,3–2,0) og omrøring (50–100 rpm) tilsvarende. For celler med høy oksygenbehov, bruk dobbel lufttilførselsmodus: dyp sparging under sterilisering og overflateaerasjon under kultivering.
4. Innstilling av perfusjonskultur: Bruk en celleavskjermingsenhet for å opprettholde celletettheten på 5–7 × 10⁶ celler/mL. Start perfusjonsraten ved 0,1–0,3 reaktorvolum/dag og øk til 0,5–1,0 volum/dag etter hvert som celletettheten stiger.
5. Validering av skaleringsoppnåelse:
Oppretthold P/V = 30 W/m³ ved å justere impellerdiameter og -hastighet. Utfør 3–5 prøvebatcher for å samle inn data om temperatur, pH, DO, celletetthet og titers for robust modellering av skaleringsoppnåelse.
6. Sikring av sterilitet:
Magnetiske væskeforseglinger sikrer steril integritet ved rørakselen til omrøreren. Følg alltid aseptiske driftsprosedyrer og utfør regelmessige tester av systemets integritet samt validering av sterilisering.
