Visão geral do produto
O MICROIPOWER BP é um sistema de biorreatores paralelos em vidro em escala de laboratório, projetado para fermentação microbiana e bacteriana, bem como para cultivo de células animais e de insetos. Baseado no projeto comprovado do MICROIPOWER07, mas aprimorado com tecnologia de controle distribuído, oferece precisão de nível industrial em uma plataforma compacta e de fácil utilização. O sistema permite que os pesquisadores operem múltiplos biorreatores simultaneamente por meio de uma interface unificada, melhorando significativamente a eficiência da pesquisa e as capacidades de desenvolvimento de processos.
Principais Características
1. Arquitetura de controle distribuído para gerenciar dezenas a centenas de biorreatores a partir de uma única interface
2. Módulo de controle de temperatura baseado em Peltier, com ampla faixa: 4 °C a 80 °C (±0,2 °C)
3. Bombas peristálticas de alta precisão (até 6 por controlador): operação reversível e com velocidade variável
4. Monitoramento de vídeo em tempo real com visualização remota e capacidade de captura de imagens programada
5. Controlador de fluxo em massa (MFC) para controle preciso do fluxo de gás
6. HMI industrial de tela sensível ao toque de 10 polegadas para exibição e ajuste de parâmetros
7. Disponível em volumes operacionais padrão: 1 L, 2 L, 3 L e 5 L
8. Múltiplos tipos de agitadores: de três pás, de seis pás, de oito pás e antiespumantes
9. Projeto modular do controlador de agitadores: até quatro controladores podem ser agrupados, suportando diversas configurações de grupo
10. Amplo conjunto de acessórios adaptadores para compatibilidade com diversos controladores, motores e outros componentes
11. Controle integrado no nível do sistema para dispositivos PAT de terceiros (Tecnologia Analítica de Processos)
O vaso de vidro borossilicatado transparente permite o monitoramento visual em tempo real do crescimento microbiano ou celular sem necessidade de instrumentação óptica adicional, tornando-o ideal para pesquisas em biofarmacêuticos, biologia sintética e biotecnologia industrial.
Filosofia de Design
O MICROIPOWER BP preenche a lacuna entre a pesquisa acadêmica e a produção industrial. Os biorreatores tradicionais em escala de laboratório frequentemente sofrem com controle inadequado de parâmetros, baixas taxas de transferência de oxigênio e variabilidade entre lotes — barreiras que atrasam a ampliação da escala.
Este sistema resolve esses desafios ao combinar:
1. A transparência óptica e a inércia química do vidro
2. A robusta arquitetura de controle do processamento biotecnológico industrial
3. Tecnologia de controle distribuído para operação em paralelo
Disponível em volumes operacionais padrão de 1 L, 2 L, 3 L e 5 L — com tamanhos personalizados também disponíveis —, o MICROIPOWER BP suporta desde a triagem de cepas até a validação de processos pré-GMP. Seu design modular permite expansão escalável, atendendo às necessidades tanto de pequenos laboratórios de pesquisa quanto de grandes instalações de biotecnologia.
Inovações Técnicas Principais
1. Tecnologia de Controle Distribuído
O MICROIPOWER BP introduz uma arquitetura revolucionária de controle distribuído que permite aos usuários:
1. Operar múltiplos biorreatores simultaneamente a partir de uma única interface
2. Dimensionar de 4 até centenas de biorreatores por meio da expansão em clusters
3. Integrar dispositivos PAT de terceiros por meio de protocolos de comunicação padrão
4. Acessar e gerenciar experimentos remotamente a partir de dispositivos desktop ou móveis
5. Garantir desempenho consistente em todas as unidades por meio de algoritmos de controle padronizados
6. Realizar comparações entre lotes e otimização utilizando ferramentas de análise de dados multi-lote
Esta tecnologia é particularmente adequada para triagem de alto rendimento, desenvolvimento de processos e estudos de validação, nos quais a consistência e a escalabilidade são críticas.
2. Módulo de Controle de Temperatura por Efeito Peltier
Uma inovação fundamental do MICROIPOWER BP é seu módulo de controle de temperatura termoelétrico baseado em Peltier, que:
1. Fornece controle preciso de temperatura: de 4 °C a 80 °C (±0,2 °C)
2. Elimina a necessidade de fornecimento externo de água de refrigeração
3. Reduz o consumo de energia em comparação com sistemas tradicionais de camisa de água
4. Acelera os ciclos de esterilização ao minimizar a inércia térmica
5. Mantém condições estáveis de temperatura mesmo durante mudanças rápidas nas condições ambientais
Este módulo é ideal para aplicações que exigem regulação precisa de temperatura, como expressão de proteínas recombinantes, produção de vacinas e análise de fluxo metabólico.
3. Sistema de Bomba Peristáltica de Alta Precisão
Cada controlador do sistema MICROIPOWER BP suporta até 6 bombas peristálticas de alta precisão, projetadas para:
1. Operação reversível e com velocidade variável (ciclo de trabalho de 0–100%)
2. Adição precisa de glicose, base, meios de alimentação e agentes antiespumantes
3. Estratégias automatizadas de alimentação para reprodução consistente do processo
4. Estresse de cisalhamento mínimo em microrganismos e células sensíveis
5. Baixos requisitos de manutenção devido ao seu design simples
Essas bombas são essenciais para manter o fornecimento preciso de nutrientes necessário à fermentação microbiana de alto rendimento e ao cultivo celular.
4. Monitoramento por Vídeo e Acesso Remoto
O MICROIPOWER BP inclui capacidades avançadas de monitoramento por vídeo:
1. Visualização remota em tempo real das imagens do vaso do biorreator
2. Captura programada de imagens para documentação e monitoramento do processo
3. Acesso remoto via desktop e dispositivos móveis para gerenciamento de processos experimentais e dados
4. Integração com parâmetros de controle de processo para observações correlacionadas
5. Imagem de alta resolução para observação detalhada das condições de cultivo
Este recurso é particularmente útil para experimentos de longa duração e ao trabalhar em ambientes com acesso físico limitado ao laboratório.
5. Sistema de Controle de Fluxo de Gás
O controle de fluxo de gás do sistema é gerenciado por um controlador de fluxo de massa (MFC) que:
1. Suporta controle preciso do fluxo de gás: 0,3–2,0 vvm (velocidade volumétrica de gás por minuto)
2. Permite tanto o controle individual quanto a mistura contínua dos fluxos de gás
3. Integra-se com sistemas de filtração estéril para prevenir contaminação
4. Otimiza a área interfacial gás-líquido para uma transferência eficiente de oxigênio
5. Minimiza o tamanho das bolhas para reduzir o estresse de cisalhamento em organismos sensíveis
Este sistema avançado de controle de gás garante condições ótimas de arejamento para diversos tipos de culturas, desde fermentação microbiana até cultivo celular de alta densidade.
6. Interface de Tela de Toque HMI
O PC All-In-One do sistema + Controlador Lógico Programável (CLP) Siemens de pequeno porte:
1. Exibe e permite o ajuste de parâmetros críticos do processo
2. Fornece monitoramento em tempo real de temperatura, pH e oxigênio dissolvido
3. Oferece acesso rápido a procedimentos operacionais padrão (POPs)
4. Permite a configuração e modificação fáceis de protocolos experimentais
5. Oferece ferramentas de visualização de dados para avaliação imediata do processo
A interface intuitiva reduz a curva de aprendizagem para novos usuários, ao mesmo tempo que fornece recursos avançados de controle para pesquisadores experientes.
7. Sistema Modular de Hélices
O MICROIPOWER BP oferece uma variedade de hélices otimizadas para diferentes tipos de cultivo:
1. Hélice de três pás: Ideal para mistura geral e transferência de oxigênio
2. Hélice de seis pás: Fornece mistura de baixa cisalhamento para organismos sensíveis
3. Hélice de oito pás: Otimizada para aplicações de mistura de alto cisalhamento
4. Hélice antiespumante: Eficiente no controle da espuma sem perturbar as condições do cultivo
A seleção da hélice pode ser adaptada às necessidades específicas do cultivo, desde fermentação microbiana até cultivos celulares de alta densidade.
8. Conjunto de defletores
Acessórios opcionais de defletores estão disponíveis para:
1. Melhorar a eficiência da mistura no vaso
2. Aumentar as taxas de transferência de massa gás-líquido e líquido-líquido
3. Reduzir zonas mortas e melhorar a homogeneidade do cultivo
4. Aumentar a eficiência de transferência de oxigênio (kLa) em 30–40%
5. Minimizar os efeitos da parede nas condições de cultura
Os bafles são particularmente úteis em culturas com alta viscosidade ou ao utilizar microcarreadores em culturas de células aderentes.
Especificações Técnicas
| Parâmetro |
ESPECIFICAÇÃO |
| Material do Vaso |
Vidro de borossilicato alto |
| Volumes de Trabalho |
1 L, 2 L, 3 L, 5 L |
| Relação de Aspecto (H:D) |
01:01.6 |
| Sistema de Agitação |
Agitador montado na parte superior, 50–1000 rpm (±1 rpm), motor servo CA |
| Controle de temperatura |
4 °C a 80 °C, ±0,2 °C, módulo termoelétrico Peltier |
| controle de pH |
0–14, ±0,01, com dosagem automática de base/CO₂ |
| Oxigénio dissolvido (DO) |
0–200 %, ±1 %, com mistura de O₂/N₂/ar |
| Sistema de Aeração |
Espargimento profundo, 0,3–2,0 vvm (controlador de fluxo mássico) |
| Filtração de Gás |
filtros de PTFE de 0,2 μm (entrada: 37 mm; saída: 50 mm) |
| Sistema de Alimentação |
4 controladores de agitador por grupo, até 6 bombas peristálticas de alta precisão por controlador |
| Operação reversível e com velocidade variável (ciclo de trabalho de 0–100%) |
| Sistema de Controle |
Arquitetura distribuída, suporta número ilimitado de dispositivos |
| Protocolos de comunicação padrão para integração com dispositivos PAT de terceiros |
| Recursos do Software |
SCADA com registro de dados, trilha de auditoria e assinatura eletrônica |
| Visualização e comparação de dados de múltiplos lotes |
| Execução automática de lotes dourados |
| DoE integrado (Planejamento de Experimentos) |
| Suporte à importação de dados de DoE de terceiros |
| Gestão de permissões de usuários em múltiplos níveis |
| API padrão para desenvolvimento de programas personalizados |
| Compatibilidade com Python para análise de dados |
| Acesso remoto |
Suporte para dispositivos desktop e móveis |
| Monitoramento e Controle em Tempo Real |
| Captura programada de imagens e documentação |
| Conformidade |
BPM (2026) |
| FDA 21 CFR Parte 11 |
| Funcionalidade de trilha de auditoria |
Por que escolher o MICROIPOWER BP?
1. Eficiência em operação paralela: Execute múltiplos experimentos simultaneamente com condições consistentes
2. Escalabilidade: Expanda de 4 até centenas de biorreatores por meio de configuração em cluster
3. Controle preciso: Precisão de nível industrial em um formato adequado para laboratório
4. Flexibilidade: Suporte tanto para fermentação microbiana quanto para cultivo de células animais e de insetos
5. Acessibilidade remota: Monitore e gerencie experimentos de qualquer lugar
6. Ambiente rico em dados: Ferramentas abrangentes de registro e análise de dados
7. Pronto para conformidade: Alinhado às atuais regulamentações GMP e FDA para ambientes regulamentados
8. Custo-efetivo: Alto desempenho sem o alto custo dos sistemas em escala industrial
O MICROIPOWER BP não é apenas uma ferramenta — é uma plataforma abrangente para impulsionar seus programas de pesquisa e desenvolvimento.
Aplicações e Valor Científico
1. Fermentação Microbiana
O MICROIPOWER BP destaca-se em aplicações de fermentação microbiana, incluindo:
1. Desenvolvimento e otimização de cepas
2. Culturas microbianas de alta densidade para rendimento máximo
3. Desenvolvimento de processos de fermentação
4. Modelagem em escala reduzida para validação de processo
5. Monitoramento e controle de processo
Estudos de Caso Típicos:
Otimização das condições de cultura de Lactobacillus casei em biorreatores em paralelo
Otimização dos processos de fermentação de Aspergillus oryzae
Desenvolvimento de culturas densas de Escherichia coli
2. Cultura de células
Um dos maiores diferenciais do MICROIPOWER BP é sua versatilidade no suporte a diversos formatos de cultura celular:
1. Cultura de células em suspensão: células de inseto SF9, células HEK293 e outras
2. Cultura de células aderentes: células Vero, células MDCK e outras linhagens celulares aderentes
3. Cultura de células em perfusão: cultura perfusional de células Vero em alta densidade com microcarreadores
4. Produção de vírus: HSV-1 e outros vetores virais
5. Desenvolvimento de anticorpos: produção e otimização de anticorpos monoclonais
6. Produção de exossomos: geração de exossomos em condições definidas
7. Cultura celular em alta densidade: células 293T com condições otimizadas de cisalhamento
8. Cultura perfusional com microtransportadores: Cultura perfusional de células Vero em alta densidade com microtransportadores
Integração e Expansão do Sistema
1. Configuração do Controlador
O MICROIPOWER BP adota um design modular de controlador, o que permite:
1. Quatro controladores formando um único cluster, cada um suportando até 6 bombas peristálticas de alta precisão
2. Suporte de software para gerenciamento e controle ilimitados de dispositivos
3. Escalabilidade do sistema para dezenas ou mesmo centenas de biorreatores
4. Configurações flexíveis de cluster adequadas às necessidades de pesquisa em diferentes escalas
2. Integração de Dispositivos PAT de Terceiros
O sistema suporta a integração com diversos dispositivos PAT de terceiros, incluindo:
1. Analisadores de gás: Monitoramento em tempo real da composição dos gases liberados
2. Sistemas automáticos de amostragem: Amostragem programável para análise de processo
3. Sistemas de pesagem de alimentação: Controle preciso da adição de substrato para condições de cultura consistentes
4. Cromatografia líquida de ultra desempenho (UPLC): Análise de alta resolução de sobrenadantes de cultura
5. Espectrômetros Raman: Monitoramento in situ de processos metabólicos
Essa capacidade de integração elimina silos de dados, permitindo que os pesquisadores:
1. Obtenham e analisem parâmetros-chave do processo em tempo real
2. Otimizem as condições de cultura com base em dados em tempo real
3. Melhorem a eficiência da pesquisa e acelerem o desenvolvimento de processos
4. Forneçam uma fundamentação confiável para a ampliação de escala na produção industrial
3. Configuração do Sistema de Agitação
O sistema de agitação do equipamento é altamente versátil, suportando:
1. Modos de agitação mecânica e magnética
2. Seleção de diferentes tipos de impelidores com base nos requisitos do processo
3. Controle preciso da velocidade de agitação (50–1000 rpm)
4. Minimização da tensão de cisalhamento em células e microrganismos sensíveis
5. Otimização da transferência de massa e da eficiência de mistura
Recomendações para Otimização do Sistema de Agitação:
1. Para linhagens celulares sensíveis ao cisalhamento, como as células 293T, utilize um impelidor de 6 ou 8 pás e mantenha a velocidade de agitação abaixo de 80 rpm
2. Para cultivos em microcarreadores, utilize um impelidor de 8 pás e otimize os parâmetros de agitação para obter uma suspensão ideal
3. Para fermentação microbiana de alta densidade, pode-se utilizar um agitador de três pás com aumento moderado da velocidade de agitação para melhorar a transferência de oxigênio
Recursos do Software
O sistema MICROIPOWER BP é equipado com uma plataforma de software avançada que oferece:
1. Arquitetura distribuída: Suporta controle sincronizado de múltiplos grupos de dispositivos
2. Monitoramento e ajuste em tempo real de parâmetros: Garante condições estáveis de cultivo
3. Controle personalizável e em cascata: Adapta-se a diversas exigências de cultivo
4. Visualização e comparação de dados de múltiplos lotes: Facilita a otimização de parâmetros
5. Execução automática de lote-padrão (golden batch): Melhora a eficiência da pesquisa
6. DoE (Planejamento de Experimentos) embutido: Apoia a otimização sistemática do processo
7. Gerenciamento de permissões de usuário em múltiplos níveis e trilha de auditoria: Garante a integridade dos dados
8. API padrão: Permite o desenvolvimento de programas personalizados
9. Capacidade de acesso remoto: Gerencie experimentos e dados a partir de dispositivos desktop ou móveis
Esta plataforma de software foi projetada para:
1. Simplificar os fluxos de trabalho de concepção e execução de experimentos
2. Fornecer ferramentas abrangentes de registro e análise de dados
3. Apoiar a transição contínua da fase de descoberta para a produção
4. Garantir conformidade com as normas GMP e FDA 21 CFR Parte 11
5. Oferecer gerenciamento flexível de permissões e segurança de dados
Resumo das Vantagens
O MICROIPOWER BP oferece diversas vantagens-chave em comparação com os biorreatores tradicionais de vaso único:
1. Operação em paralelo: Execute múltiplos experimentos simultaneamente
2. Escalabilidade: Expanda de pequena para grande escala com confiança
3. Controle preciso: Precisão de nível industrial em um formato adequado para laboratório
4. Flexibilidade: Suporte tanto para fermentação microbiana quanto para cultivo de células animais e de insetos
5. Acessibilidade remota: Monitore e gerencie experimentos de qualquer lugar
6. Ambiente rico em dados: Ferramentas abrangentes de registro e análise de dados
7. Pronto para conformidade: Alinhado às atuais regulamentações GMP e FDA
8. Custo-efetivo: Alto desempenho sem o alto custo dos sistemas em escala industrial
9. Fácil de usar: Interface intuitiva para configuração e operação rápidas
10. Construção robusta: Projeto durável para uso a longo prazo em ambientes de pesquisa
GUIA DE SELEÇÃO DE PRODUTOS
Ao selecionar a configuração apropriada do MICROIPOWER BP para suas necessidades de pesquisa, considere o seguinte:
1. Tamanho do vaso: Escolha entre 1 L, 2 L, 3 L ou 5 L com base na escala do experimento
2. Sistema de agitação: Selecione o motor de agitação e o impulsor adequados conforme o tipo de cultura
3. Controle de temperatura: O módulo Peltier oferece uma ampla faixa de controle, de 4 °C a 80 °C
4. Controle de gás: O controlador de fluxo de massa permite regulação precisa do fluxo de gás
5. Sistema de alimentação: Bombas peristálticas de alta precisão suportam diversas estratégias de alimentação
6. Requisitos de monitoramento: O monitoramento por vídeo é ideal para experimentos que exigem observação visual
Necessidades de expansão: A arquitetura distribuída suporta a escalabilidade futura do sistema
