Visão geral do produto
O MICROIPOWER VP é um sistema de biorreatores em paralelo de vidro em escala laboratorial, 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
Projeto integrado de biorreator de vidro com IHM (interface homem-máquina) industrial embutida de tela sensível ao toque
Arquitetura de controle distribuído para gerenciar até 8 biorreatores por sistema
Módulo de controle de temperatura baseado em Peltier, com faixa ampla: 4 °C a 80 °C (±0,2 °C)
Bombas peristálticas de alta precisão (até 6 por controlador): operação reversível e com velocidade variável
Monitoramento de vídeo em tempo real com visualização remota e capacidade de captura de imagens programada
Sistema modular de impulsores: impulsores de três pás, seis pás, oito pás e antiespumantes
Disponível em volumes operacionais padrão: 1 L, 2 L, 3 L e 5 L
Ampla coleção de acessórios adaptadores para compatibilidade com diversos controladores, motores e outros componentes
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 VP 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:
A clareza óptica e a inércia química do vidro
A robusta arquitetura de controle dos processos industriais de bioprocessamento
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 VP suporta desde a triagem de cepas até a validação de processos pré-GMP. Seu design integrado permite expansão escalável, atendendo às necessidades tanto de pequenos laboratórios de pesquisa quanto de grandes instalações de biotecnologia.
Inovações Técnicas Principais
1. Design Integrado do Sistema
O MICROIPOWER VP introduz um design revolucionário de sistema integrado que permite aos usuários:
Operar até 8 biorreatores simultaneamente a partir de uma única interface no próprio dispositivo
Acessar e gerenciar experimentos localmente por meio da tela sensível ao toque industrial integrada
Garantir desempenho consistente em todas as unidades por meio de algoritmos de controle padronizados
Realize comparações em lote e otimizações utilizando ferramentas de análise de dados multi-lote
Simplifique o layout do laboratório com uma estrutura compacta adequada para uso em bancada
Este design é particularmente adequado para triagem de alto rendimento, desenvolvimento de processos e estudos de validação, nos quais a consistência e a escalabilidade são críticas. A tela sensível ao toque integrada permite operação direta no equipamento, eliminando a necessidade de conectividade com um computador externo, sem comprometer o controle total sobre todos os parâmetros do sistema.
2. Módulo de Controle de Temperatura por Efeito Peltier
Uma inovação fundamental do MICROIPOWER VP é seu módulo de controle de temperatura termoelétrico baseado em Peltier, que:
Oferece controle preciso de temperatura: de 4 °C a 80 °C (±0,2 °C)
Elimina a necessidade de fornecimento externo de água de refrigeração
Reduz o consumo de energia em comparação com sistemas tradicionais de jaqueta de água
Acelera os ciclos de esterilização ao minimizar a inércia térmica
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. Seu funcionamento baseia-se no efeito Peltier, no qual a energia elétrica é convertida diretamente em transferência de calor, permitindo ajustes rápidos e precisos de temperatura.
3. Sistema de Bomba Peristáltica de Alta Precisão
Cada controlador do sistema MICROIPOWER VP suporta até 6 bombas peristálticas de alta precisão, projetadas para:
Operação reversível e com velocidade variável (ciclo de trabalho de 0–100%)
Adição precisa de glicose, base, meios de alimentação e agentes antiespumantes
Estratégias automatizadas de alimentação para reprodução consistente do processo
Tensão de cisalhamento mínima sobre microrganismos e células sensíveis
Baixos requisitos de manutenção devido ao seu design simples
Essas bombas são essenciais para manter o fornecimento preciso de nutrientes necessário para a fermentação microbiana de alto rendimento e para o cultivo de células. São particularmente adequadas para aplicações envolvendo organismos sensíveis ao cisalhamento, nas quais um fluxo constante e de baixo cisalhamento é fundamental para a viabilidade e produtividade celular.
4. Monitoramento por Vídeo e Acesso Remoto
O MICROIPOWER VP inclui capacidades avançadas de monitoramento por vídeo:
Visualização remota em tempo real das imagens do vaso do biorreator
Captura programada de imagens para documentação e monitoramento do processo
Acesso remoto via desktop e dispositivos móveis para gerenciamento de processos experimentais e dados
Integração com parâmetros de controle de processo para observações correlacionadas
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. Ele permite que os pesquisadores monitorem o desenvolvimento dos cultivos, detectem possíveis problemas precocemente e realizem os ajustes necessários sem estarem fisicamente presentes no 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:
Oferece controle preciso do fluxo de gás: 0,3–2,0 vvm (velocidade volumétrica de gás por minuto)
Permite tanto o controle individual quanto a mistura contínua dos fluxos de gás
Integra-se a sistemas de filtração estéril para prevenir contaminação
Otimiza a área interfacial gás-líquido para uma transferência eficiente de oxigênio
Minimiza o tamanho das bolhas para reduzir o estresse de cisalhamento em organismos sensíveis
Este avançado sistema de controle de gás garante condições ideais de aeração para diversos tipos de culturas, desde fermentação microbiana até culturas celulares de alta densidade. É particularmente valioso em aplicações onde a eficiência de transferência de oxigênio (kLa) é crítica, como em culturas microbianas de alta densidade celular e em culturas celulares animais sensíveis ao cisalhamento.
6. Interface de Tela de Toque HMI
A interface homem-máquina (HMI) do sistema é uma tela de toque industrial de 10 polegadas que:
** exibe e permite o ajuste de parâmetros críticos do processo** (temperatura, pH, DO, velocidade de agitação, etc.)
Fornece monitoramento em tempo real da temperatura, pH e oxigênio dissolvido
Oferece acesso rápido a procedimentos operacionais padrão (POPs)
Permite a configuração e modificação fáceis de protocolos experimentais
Oferece ferramentas de visualização de dados para avaliação imediata do processo
A IHM de grau industrial foi projetada para ambientes laboratoriais, oferecendo resistência à poeira, umidade e outros contaminantes. Sua interface intuitiva reduz a curva de aprendizado para novos usuários, ao mesmo tempo que fornece recursos avançados de controle para pesquisadores experientes.
7. Sistema Modular de Hélices
O MICROIPOWER VP oferece uma gama de hélices otimizadas para diferentes tipos de culturas:
Hélice de três pás: Ideal para mistura geral e transferência de oxigênio
Hélice de seis pás: Proporciona mistura de baixa cisalhamento para organismos sensíveis
Hélice de oito pás: Otimizada para aplicações de mistura de alto cisalhamento
Hélice antiespumante: Eficiente no controle de espuma sem interromper as condições do cultivo
A seleção do impulsor pode ser personalizada conforme os requisitos específicos da cultura, desde fermentação microbiana até culturas celulares de alta densidade. O design de seis pás é particularmente recomendado para aplicações sensíveis ao cisalhamento, como culturas celulares aderentes em microesferas, nas quais a mistura com baixo cisalhamento (≤60 rpm) é fundamental para manter a viabilidade celular.
8. Conjunto de defletores
Acessórios opcionais de defletores estão disponíveis para:
Melhorar a eficiência da mistura no vaso
Aumentar as taxas de transferência de massa gás-líquido e líquido-líquido
Reduzir zonas mortas e melhorar a homogeneidade da cultura
Aumentar a eficiência de transferência de oxigênio (kLa) em 30–40%
Minimizar os efeitos das paredes nas condições de cultura
Os defletores são particularmente úteis em culturas de alta viscosidade ou quando se utilizam microesferas em culturas celulares aderentes. Eles atuam em conjunto com o sistema de impulsores para otimizar os padrões de fluxo dentro do vaso, garantindo uma distribuição uniforme de nutrientes, oxigênio e células.
Especificações Técnicas
| Parâmetro |
ESPECIFICAÇÃO |
| Material do Vaso |
Vidro de alta borossilicato (superfície interna polida com Ra ≤ 0,4 μm) |
| Volumes de Trabalho |
1 L, 2 L, 3 L, 5 L (capaz de SIP: 121 °C, 15–30 min) |
| Relação de Aspecto (H:D) |
1:1,6 (padrão), relações personalizadas disponíveis |
| Sistema de Agitação |
Agitador montado na parte superior, 50–1000 rpm (precisão de ±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 |
Arejamento 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 |
controlador de 4 agitadores 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 até 8 biorreatores por sistema |
|
Protocolos de comunicação padrão para integração com dispositivos PAT de terceiros |
|
Controle de sistema único, sem necessidade de computador externo |
| 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 VP?
Eficiência operacional integrada: Execute até 8 experimentos simultaneamente com condições consistentes a partir de uma única interface no dispositivo
Escalabilidade: Expanda de 4 para 8 biorreatores por sistema mediante expansão em cluster
Controle preciso: Precisão de nível industrial em um formato adequado para laboratório
Flexibilidade: Suporte tanto para fermentação microbiana quanto para cultivo de células animais e de insetos
Design intuitivo: Tela sensível ao toque industrial de 10 polegadas permite operação direta e local no equipamento
Ambiente rico em dados: Ferramentas abrangentes de registro e análise de dados
Pronto para conformidade: Alinhado às atuais normas de BPM e regulamentações da FDA para ambientes regulamentados
Custo-efetivo: Projeto tudo-em-um elimina a necessidade de conexão com computador externo
Aplicações e Valor Científico
1. Fermentação Microbiana
O MICROIPOWER VP foi projetado para o controle preciso de processos de fermentação microbiana, permitindo que pesquisadores otimizem as condições de crescimento e maximizem o rendimento para uma ampla gama de aplicações.
Estudos de Caso:
Otimização da fermentação de Lactobacillus casei:
Alcance uma produção consistente de ácido lático por meio do controle em tempo real do pH (precisão de ±0,01)
Otimize a utilização da fonte de carbono com bombas peristálticas de alta precisão
Escale com segurança da produção em laboratório para a produção industrial
Desenvolvimento do processo de fermentação de Aspergillus oryzae:
Maximize a produção de enzimas (por exemplo, proteases, amilases)
Otimize as condições de crescimento utilizando DoE (Planejamento de Experimentos)
Implemente estratégias automatizadas de alimentação para desempenho consistente
Fermentação de alta densidade de Escherichia coli:
Alcançar altas densidades ópticas (DO600 até 120)
Manter níveis consistentes de oxigênio dissolvido (>30%)
Integrar-se com ferramentas PAT para monitoramento avançado
2. Cultura de células
O MICROIPOWER VP também é altamente adequado para cultivos de células animais e de insetos, incluindo linhagens celulares em suspensão e aderentes.
Estudos de Caso:
Cultivo de células de insetos (SF9, HSV-1):
Apoiar cultivos de células de insetos em alta densidade
Implementar controle preciso de temperatura para expressão proteica ideal
Integrar-se com ferramentas PAT para monitoramento avançado
Cultivo de células mamíferas (293T, CHO-K1):
Alcançar cultivos em suspensão em alta densidade celular
Manter níveis consistentes de pH e de oxigênio dissolvido
Implemente estratégias automatizadas de alimentação para desempenho consistente
Cultura em suspensão de alta densidade de células Vero:
Alcança alta densidade celular (até 1,5×10⁷ células/mL)
Apoia processos de produção de vacinas
Implementar controle preciso de temperatura para expressão proteica ideal
Cultura de células aderentes em microcarreadores:
Apoia culturas aderentes de alta densidade (até 10⁷ células/mL)
Implementa condições de mistura de baixa cisalhamento (≤60 rpm)
Integrar-se com ferramentas PAT para monitoramento avançado
Cultura em suspensão de alta densidade (293T, CHO-K1):
Alcança alta densidade celular (até 10⁹ células/mL)
Apoia a produção de proteínas recombinantes
Implementar controle preciso de temperatura para expressão proteica ideal
Conclusão
O MICROIPOWER VP representa um avanço significativo na tecnologia de biorreatores paralelos, combinando a precisão e o controle dos sistemas industriais com a conveniência e acessibilidade dos instrumentos de laboratório. Seu design integrado, com tela sensível ao toque industrial embutida, simplifica a operação sem comprometer o controle total sobre parâmetros críticos. A capacidade do sistema de gerenciar simultaneamente até 8 biorreatores torna-o uma escolha ideal para pesquisas de alto rendimento e desenvolvimento de processos.
Para usuários que precisam realizar experimentos em paralelo sem a complexidade da conectividade externa com computador, o MICROIPOWER VP oferece uma solução robusta e de fácil utilização. Suas capacidades de controle de precisão — incluindo regulação de temperatura baseada em Peltier, bombas peristálticas de alta precisão e controle avançado de fluxo de gás — garantem desempenho consistente em todas as unidades. Além disso, com sua conformidade com as normas GMP e FDA 21 CFR Parte 11, o sistema está pronto para uso em ambientes regulamentados.
