Specificații tehnice (parametri biologici)
| Parametru |
Specificație |
| Material |
oțel inoxidabil 316L |
| Volum de Lucru |
20 L – 5.000 L |
| Tipuri de celule aplicabile |
Linii celulare adaptate la suspensie (de exemplu, CHO, HEK293, Sf9, BHK, MDCK) |
| Intervalul de densitate celulară |
1–10 × 10⁶ celule/mL (intervalul tipic de funcționare: 5–7 × 10⁶ celule/mL) |
| Modele de cultivare |
Lot, lot suplimentat, perfuzie |
| Sistem de agitație |
Antrenare magnetică montată în partea inferioară; 20–200 rpm (±1 rpm); motor servo AC |
| Tipul rotorului |
Turbina de tip marin (cu forță de forfecare scăzută și eficiență ridicată de amestecare) |
| Putere introdusă pe unitate de volum (P/V) |
30–50 W/m³ |
| Control al Temperaturii |
5–60°C, ±0,1°C (control dual PID cu manta) |
| control al pH-ului |
Plajă: 2–12; Precizie: ±0,01; Dozare automată de bază/CO₂ |
| Oxigen Dissolvat (OD) |
0–200 %, ±1 %; Amestecare gazosă cu O₂, N₂ și aer |
| Gaze pentru aerare |
Aer, O₂, N₂, CO₂ |
| Mode de aerare |
Spargere profundă și aerare la suprafață |
| Debit de aerare |
0,3–2,0 vvm (volum de gaz pe volum de mediu pe minut) |
| Scalabilitate |
Până la 5.000 L; scalare în funcție de parametri adimensionali (P/V, Re, vvm) |
| Tehnologie de sigilare |
Sigiliu magnetic pentru fluide (fără scurgeri, fără întreținere, steril) |
| Sistem de Control |
Controler industrial autonom (nu necesită un PC extern); suportă accesul la distanță prin telefon inteligent sau calculator |
| Caracteristici de automatizare |
Suport integrat pentru planificarea experimentelor (DoE); strategii automate de alimentare; control multi-pompă (până la 6 pompe pe controler × 4 canale) |
| Protecție la întreruperea alimentării |
Repornire automată cu recuperarea parametrilor |
| Sterilizare |
Compatibil cu sterilizarea in situ (SIP) |
Avantaje biologice fundamentale
1. Densitate ridicată a celulelor și productivitate crescută:
Designul optimizat al sistemului pentru transferul de masă și căldură susține densități celulare de până la 10⁷ celule/mL — de 10–20 de ori mai mari decât în culturile convenționale în flacoane agitate — ceea ce crește semnificativ randamentul produsului.
2. Scalabilitate robustă:
Mărirea scrii procesului se bazează pe parametri adimensionali (P/V, Re, vvm), asigurând o performanță constantă de la scară de laborator până la scară industrială de 2.000 L. Validarea măririi scrii necesită trei loturi consecutive cu variație între loturi în densitatea celulară și titru sub 10%.
3. Control precis al mediului:
Temperatură: ±0,1 °C
pH: ±0,01
DO: ±1%
Satisface cerințele riguroase ale proceselor biologice sensibile.
4. Optimizare a procesului cu înalt debit:
Funcționalitatea integrată de Proiectare a Experimentelor (DoE) permite optimizarea simultană a mai multor parametri, scurtând în mod semnificativ termenele de dezvoltare a procesului.
5. Compatibilitate cu scalarea la scară industrială:
Include o structură cu pat fix și tehnologie de etanșare magnetică a fluidelor, asigurând stabilitatea sistemului, sterilitatea, absența scurgerilor, lipsa uzurii și funcționarea fără întreținere în timpul scalării.
6. Automatizare completă:
Funcționează fără un PC extern; suportă monitorizarea și comanda la distanță prin dispozitive conectate la internet (smartphone sau calculator). Include executarea automată a strategiilor de alimentare.
7. Protecție împotriva întreruperii alimentării cu energie electrică:
Echipat cu repornire automată după pierderea alimentării cu energie electrică, care restabilește toți parametrii de control la starea anterioară întreruperii, asigurând culturi pe termen lung fără întrerupere.
Aplicații 1. Producția de anticorpi monoclonali:
Susține cultura în suspensie de înaltă densitate a celulelor CHO. La scară de 500 L, atinge OD₆₀₀ > 300 și coeficientul de transfer al oxigenului (kLa) până la 675 h⁻¹, îmbunătățind semnificativ randamentul de mAb.
2. Expresia proteinelor recombinante:
Controlul precis al temperaturii (4–80 °C) și reglarea pH-ului optimizează condițiile de expresie pentru proteine precum insulina și hormonii de creștere.
3. Producția de vectori virali:
Potrivit pentru cultura în suspensie a adenovirusurilor, AAV etc. Agitarea optimizată (60–80 rpm) și aerarea (0,5–1,5 vvm) sporesc titrul viral.
4. Fermentație microbiană de înaltă densitate:
Aplicabil pentru E. coli și drojdie, susținând OD₆₀₀ > 300, fiind ideal pentru producția de antibiotice și proteine recombinante.
Recomandări privind optimizarea procesului
1. Optimizarea agitării:
• Începeți la 60–80 rpm.
• Când densitatea celulară depășește 5 × 10⁶ celule/mL, reduceți viteza la 40–60 rpm pentru a minimiza deteriorarea cauzată de forțele de forfecare.
2. Strategia de alimentare:
Utilizați sisteme automate de tip fed-batch/perfuzie cu ajustare în timp real pe baza metabolitelor (de exemplu, glucoză, lactat). Fiecare dintre cei 4 controleri poate gestiona până la 6 pompe peristaltice de înaltă precizie, permițând protocoale complexe de alimentare în mai multe etape sau cu mai mulți nutrienți.
3. Controlul oxigenului dizolvat:
Mențineți concentrația de oxigen dizolvat (DO) la 30–50 % în fazele de înaltă densitate celulară. Ajustați corespunzător valoarea vvm (0,3–2,0) și viteza de agitare (50–100 rpm). Pentru celulele cu o cerință ridicată de oxigen, utilizați modul de aerare dublă: spargere profundă în timpul sterilizării și aerare la suprafață în timpul culturii.
4. Configurarea culturii prin perfuzie: Utilizați un dispozitiv de reținere celulară pentru a menține densitatea celulară la 5–7 × 10⁶ celule/mL. Începeți rata de perfuzie la 0,1–0,3 volume de reactor/zi, crescând-o ulterior la 0,5–1,0 volume/zi pe măsură ce densitatea celulară crește.
5. Validarea scalării:
Mențineți raportul P/V = 30 W/m³ prin ajustarea diametrului și vitezei elicei. Efectuați 3–5 loturi pilot pentru a colecta date privind temperatură, pH, concentrația de oxigen dizolvat (DO), densitatea celulară și titrul, în vederea elaborării unui model robust de scalare.
6. Asigurarea sterilității:
Siguranțele magnetice cu fluid asigură integritatea sterilă la interfața axului agitatorului. Respectați întotdeauna procedurile operaționale asceptice și efectuați periodic teste de integritate a sistemului și validări ale sterilizării.
