Prezentare produs
MICROIPOWER VP este un sistem de bioreactoare paralele din sticlă, la scară de laborator, conceput pentru fermentația microbiană și bacteriană, precum și pentru cultura celulelor animale și insecte. Bazat pe designul dovedit al modelului MICROIPOWER07, dar îmbunătățit cu tehnologie de control distribuit, oferă o precizie de nivel industrial într-o platformă compactă și ușor de utilizat. Sistemul permite cercetătorilor să opereze simultan mai multe bioreactoare printr-o interfață unică, îmbunătățind semnificativ eficiența cercetării și capacitatea de dezvoltare a proceselor.
Caracteristici Cheie
Design integrat al bioreactorului din sticlă, cu interfață om-mașină (HMI) industrială cu ecran tactil încorporat
Arhitectură de control distribuit pentru gestionarea a până la 8 bioreactoare pe sistem
Modul de control al temperaturii bazat pe efectul Peltier, cu domeniu larg: 4°C până la 80°C (±0,2°C)
Pompe peristaltice de înaltă precizie (până la 6 pe controller): funcționare reversibilă și reglabilă în viteza de rotație
Monitorizare video în timp real cu posibilitatea vizualizării la distanță și captură programată a imaginilor
Sistem modular de rotor: rotoare cu trei pale, șase pale, opt pale și rotoare antispumă
Disponibil în volume de lucru standard: 1 L, 2 L, 3 L și 5 L
Colecție bogată de accesorii adaptabile pentru compatibilitate cu diverse controale, motoare și alte componente
Control integrat la nivel de sistem pentru dispozitive PAT terțe (Tehnologii Analitice de Proces)
Vasul transparent din sticlă de borosilicat permite monitorizarea vizuală în timp real a creșterii microbiane sau celulare, fără necesitatea unor instrumente optice suplimentare, fiind astfel ideal pentru cercetarea în domeniul biofarmaceuticelor, biologiei sintetice și biotehnologiei industriale.
FILOSOFIA DE DESIGN
Bioreactorul MICROIPOWER VP acoperă decalajul dintre cercetarea academică și producția industrială. Bioreactoarele tradiționale de scară de laborator suferă adesea de control slab al parametrilor, rate scăzute de transfer al oxigenului și variabilitate între loturi — bariere care întârzie scalarea.
Acest sistem rezolvă aceste provocări prin combinarea următoarelor elemente:
Claritatea optică și inertitatea chimică a sticlei
Arhitectura robustă de comandă pentru bioprocesarea industrială
Tehnologie de comandă distribuită pentru funcționare paralelă
Disponibil în volume de lucru standard de 1 L, 2 L, 3 L și 5 L, cu dimensiuni personalizate disponibile, MICROIPOWER VP susține întreaga gamă de aplicații, de la selecția de tulpini până la validarea procesului înainte de GMP. Designul său integrat permite o extindere scalabilă, răspunzând nevoilor atât ale laboratoarelor mici de cercetare, cât și ale marilor facilități de biotehnologie.
Inovații tehnice fundamentale
1. Design integrat al sistemului
MICROIPOWER VP introduce un design revoluționar integrat al sistemului, care permite utilizatorilor să:
Opereze simultan până la 8 bioreactoare dintr-o singură interfață locală pe dispozitiv
Acceseze și gestioneze experimentele local, prin intermediul ecranului tactil industrial integrat
Asigure o performanță constantă pe toate unitățile, prin algoritmi standardizați de comandă
Efectuați comparații și optimizări în loturi folosind instrumente de analiză a datelor pentru mai multe loturi
Simplificați amenajarea laboratorului cu o structură compactă, potrivită pentru utilizare pe bancă
Această concepție este deosebit de potrivită pentru screening-ul de înaltă productivitate, dezvoltarea proceselor și studiile de validare, unde consistența și scalabilitatea sunt esențiale. Ecranul tactil integrat oferă o operare directă, la nivelul unității, eliminând necesitatea conectării la un PC extern, dar păstrând controlul deplin asupra tuturor parametrilor sistemului.
2. Modul de control al temperaturii cu elemente Peltier
O inovație cheie a aparatului MICROIPOWER VP este modulul său de control al temperaturii termoelectric, bazat pe efectul Peltier, care:
Asigură un control precis al temperaturii: 4°C până la 80°C (±0,2°C)
Elimină necesitatea unei surse externe de apă de răcire
Reduce consumul de energie comparativ cu sistemele tradiționale cu manta de apă
Acceleră ciclurile de sterilizare prin reducerea inerției termice
Menține condiții stabile de temperatură chiar și în timpul schimbărilor rapide ale condițiilor de mediu
Acest modul este ideal pentru aplicații care necesită reglarea precisă a temperaturii, cum ar fi expresia proteinelor recombinante, producția de vaccinuri și analiza fluxului metabolic. Funcționarea sa se bazează pe efectul Peltier, prin care energia electrică este transformată direct în transfer de căldură, permițând ajustări rapide și precise ale temperaturii.
3. Sistem de pompă peristaltică de înaltă precizie
Fiecare controller din sistemul MICROIPOWER VP suportă până la 6 pompe peristaltice de înaltă precizie, concepute pentru:
Funcționare reversibilă și cu viteză variabilă (ciclu de funcționare 0–100%)
Adăugare precisă de glucoză, bază, mediu de alimentare și agenți antispumă
Strategii automate de alimentare pentru reproducerea constantă a procesului
Tensiune de forfecare minimă asupra microorganismelor și celulelor sensibile
Necesită întreținere redusă datorită designului său simplu
Aceste pompe sunt esențiale pentru menținerea aprovizionării precise cu nutrienți necesară fermentației microbiane de înalt randament și culturii celulare. Ele sunt deosebit de potrivite pentru aplicații care implică organisme sensibile la forțele de forfecare, unde un debit constant și de joasă forță de forfecare este esențial pentru viabilitatea și productivitatea celulelor.
4. Monitorizare video și acces la distanță
MICROIPOWER VP include funcționalități avansate de monitorizare video:
Vizualizare în timp real, la distanță, a imaginilor din vasul bioreactorului
Capturare programată a imaginilor pentru documentare și monitorizare a procesului
Acces la distanță de pe desktop și dispozitive mobile pentru gestionarea proceselor experimentale și a datelor
Integrare cu parametrii de control ai procesului pentru observații corelate
Imagistică de înaltă rezoluție pentru observații detaliate ale condițiilor de cultură
Această funcție este deosebit de utilă pentru experimente pe termen lung și atunci când se lucrează în medii cu acces fizic limitat la laborator. Permite cercetătorilor să monitorizeze dezvoltarea culturilor, să detecteze eventualele probleme în stadiu incipient și să efectueze ajustările necesare fără a fi prezenți fizic în laborator.
5. Sistem de control al debitului de gaz
Controlul debitului de gaz al sistemului este gestionat de un regulator de debit masic (MFC) care:
Asigură un control precis al debitului de gaz: 0,3–2,0 vvm (viteză volumetrică a gazului pe minut)
Permite atât controlul individual, cât și amestecarea continuă a debitelor de gaz
Se integrează cu sisteme de filtrare sterilă pentru a preveni contaminarea
Optimizează aria interfeței gaz-lichid pentru o transfer eficient al oxigenului
Minimizează dimensiunea bulelor pentru a reduce stresul de forfecare asupra organismelor sensibile
Acest sistem avansat de control al gazelor asigură condiții optime de aerare pentru diverse tipuri de culturi, de la fermentația microbiană până la culturile celulare de înaltă densitate. Este deosebit de valoros în aplicații în care eficiența transferului de oxigen (kLa) este critică, cum ar fi culturile microbiane de înaltă densitate celulară și culturile celulare animale sensibile la forțele de forfecare.
6. Interfață tactilă HMI
Interfața om-mașină (HMI) a sistemului este un ecran tactil industrial de 10 inch care:
**afișează și permite ajustarea parametrilor critici ai procesului** (temperatură, pH, oxigen dizolvat, viteză de agitare etc.)
Asigură monitorizarea în timp real a temperaturii, pH-ului și oxigenului dizolvat
Permite accesul rapid la procedurile operaționale standard (SOP)
Permite configurarea și modificarea ușoară a protocoalelor experimentale
Oferă instrumente de vizualizare a datelor pentru evaluarea imediată a procesului
Interfața om-mașină de calitate industrială este concepută pentru medii de laborator, oferind rezistență la praf, umiditate și alte contaminanți. Interfața sa intuitivă reduce curba de învățare pentru utilizatorii noi, în timp ce oferă funcții avansate de control pentru cercetătorii experimentați.
7. Sistem modular de elice
MICROIPOWER VP oferă o gamă de palete optimizate pentru diferite tipuri de culturi:
Palete cu trei lame: Ideale pentru amestecarea generală și transferul de oxigen
Palete cu șase lame: Asigură amestecarea cu forță de forfecare scăzută pentru organisme sensibile
Palete cu opt lame: Optimizate pentru aplicații de amestecare cu forță de forfecare ridicată
Palete anti-spumă: Eficiente pentru controlul spumei fără a perturba condițiile de cultură
Selectarea rotorului poate fi adaptată cerințelor specifice ale culturii, de la fermentația microbiană până la culturile celulare de înaltă densitate. Designul cu șase pale este în special recomandat pentru aplicații sensibile la forțele de forfecare, cum ar fi culturile celulare aderente pe microportatori, unde amestecul cu forțe reduse de forfecare (≤60 rpm) este esențial pentru menținerea viabilității celulare.
8. Ansamblu de deflectori
Accesoriile opționale pentru deflectori sunt disponibile pentru:
Îmbunătățirea eficienței amestecării în vas
Creșterea ratelor de transfer de masă gaz-lichid și lichid-lichid
Reducerea zonelor inactive și îmbunătățirea omogenității culturii
Creșterea eficienței transferului de oxigen (kLa) cu 30–40%
Minimizarea efectelor datorate pereților asupra condițiilor de cultură
Deflectorii sunt deosebit de utili în cazul culturilor cu vâscozitate ridicată sau atunci când se folosesc microportatori pentru culturile celulare aderente. Aceștia funcționează în combinație cu sistemul de rotor pentru a optimiza modelele de curgere din interiorul vasului, asigurând o distribuție uniformă a nutrienților, oxigenului și celulelor.
Specificații tehnice
| Parametru |
Specificație |
| Materialul vasului |
Sticlă cu conținut ridicat de borosilicat (suprafață interioară lustruită, Ra ≤ 0,4 μm) |
| Volume de lucru |
1 L, 2 L, 3 L, 5 L (capabilă de sterilizare în instalație: 121 °C, 15–30 minute) |
| Raportul înălțime:diametru (H:D) |
1:1,6 (standard), rapoarte personalizate disponibile |
| Sistem de agitație |
Turbina montată în partea superioară, 50–1000 rpm (precizie ±1 rpm), motor servo AC |
| Control al Temperaturii |
4°C până la 80°C, ±0,2°C, modul termoelectric Peltier |
| control al pH-ului |
0–14, ±0,01, cu dozare automată de bază/CO₂ |
| Oxigen Dissolvat (OD) |
0–200 %, ±1 %, cu amestecare O₂/N₂/Aer |
| Sistem de aerare |
Spargere profundă, 0,3–2,0 vvm (controler de debit masic) |
| Filtrare gaz |
filtre PTFE de 0,2 μm (intrare: 37 mm; evacuare: 50 mm) |
| Sistem de alimentare |
4 controlere pentru agitatori pe grup, până la 6 pompe peristaltice de înaltă precizie pe controler |
|
Funcționare reversibilă și cu viteză variabilă (ciclu de funcționare 0–100%) |
| Sistem de Control |
Arhitectură distribuită, suportă până la 8 bioreactoare pe sistem |
|
Protocoale standard de comunicare pentru integrarea cu dispozitive PAT ale terților |
|
Control unic al sistemului, fără necesitatea unui calculator extern |
| Caracteristici ale Programului |
SCADA cu înregistrare date, urmărire audit, semnătură electronică |
|
Vizualizare și comparare date pentru mai multe loturi |
|
Rulare automată a loturilor de referință |
|
DoE integrat (Designul Experimentelor) |
|
Suport pentru importul datelor DoE din surse terțe |
|
Gestionare multi-nivel a permisiunilor utilizatorilor |
|
API standard pentru dezvoltarea de programe personalizate |
|
Compatibilitate cu Python pentru analiza datelor |
| Acces de la distanță |
Suport pentru dispozitive desktop și mobile |
|
Monitorizare și Control în Timp Real |
|
Capturare programată a imaginilor și documentare |
| Conformitate |
GMP (2026) |
|
FDA 21 CFR Part 11 |
|
Funcționalitate de urmărire a auditului |
De ce să alegeți MICROIPOWER VP?
Eficiență operațională integrată: Rularea a până la 8 experimente simultan, în condiții constante, dintr-o singură interfață localizată pe dispozitiv
Scalabilitate: Extindere de la 4 la 8 bioreactoare pe sistem prin expansiune în cluster
Control precis: Precizie de nivel industrial, într-un format prietenoas pentru laborator
Flexibilitate: Suport pentru fermentația microbiană, precum și pentru cultura celulară animală și insectică
Design ușor de utilizat: Ecran tactil industrial de 10 inch oferă operare directă, pe unitate
Mediu bogat în date: Instrumente complete de înregistrare și analiză a datelor
Gata pentru conformitate: Aliniat cu reglementările actuale GMP și FDA pentru medii reglementate
Raport calitate-preț avantajos: Design integrat care elimină necesitatea conectării la un PC extern
Aplicații și valoare științifică
1. Fermentație microbiană
MICROIPOWER VP este conceput pentru controlul precis al proceselor de fermentație microbiană, permițând cercetătorilor să optimizeze condițiile de creștere și să maximizeze randamentul pentru o gamă largă de aplicații.
Studii de caz:
Optimizarea fermentației Lactobacillus casei:
Obținerea unei producții constante de acid lactic prin controlul în timp real al pH-ului (precizie ±0,01)
Optimizarea utilizării sursei de carbon cu ajutorul pompelor peristaltice de înaltă precizie
Scalare de la laborator la producție industrială cu încredere
Dezvoltarea procesului de fermentație Aspergillus oryzae:
Maximizarea producției de enzime (de exemplu, proteaze, amilaze)
Optimizarea condițiilor de creștere folosind DoE (Design of Experiments)
Implementarea unor strategii automate de alimentare pentru o performanță constantă
Fermentația în densitate ridicată a Escherichia coli:
Atinge densități optice ridicate (OD600 până la 120)
Menține niveluri constante de oxigen dizolvat (>30%)
Se integrează cu instrumentele PAT pentru monitorizare avansată
2. Cultura celulară
MICROIPOWER VP este, de asemenea, foarte potrivit pentru cultura celulelor animale și de insecte, inclusiv liniile de celule în suspensie și cele aderente.
Studii de caz:
Cultura celulelor de insecte (SF9, HSV-1):
Susține culturile de celule de insecte cu densitate ridicată
Implementează o control precis al temperaturii pentru o expresie optimă a proteinelor
Se integrează cu instrumentele PAT pentru monitorizare avansată
Cultura celulelor mamiferelor (293T, CHO-K1):
Obține culturi în suspensie cu densitate ridicată de celule
Menține niveluri constante de pH și de oxigen dizolvat
Implementarea unor strategii automate de alimentare pentru o performanță constantă
Cultură în suspensie de înaltă densitate a celulelor Vero:
Atinge o densitate ridicată de celule (până la 1,5×10⁷ celule/mL)
Susține procesele de producție a vaccinurilor
Implementează o control precis al temperaturii pentru o expresie optimă a proteinelor
Cultură celulară aderentă pe microportatori:
Susține culturile celulare aderente de înaltă densitate (până la 10⁷ celule/mL)
Implementează condiții de amestecare cu forță de forfecare scăzută (≤60 rpm)
Se integrează cu instrumentele PAT pentru monitorizare avansată
Cultură în suspensie de înaltă densitate (293T, CHO-K1):
Atinge o densitate ridicată de celule (până la 10⁹ celule/mL)
Susține producția de proteine recombinante
Implementează o control precis al temperaturii pentru o expresie optimă a proteinelor
Concluzie
MICROIPOWER VP reprezintă o îmbunătățire semnificativă în domeniul tehnologiei bioreactorilor paraleli, combinând precizia și controlul sistemelor industriale cu comoditatea și accesibilitatea instrumentelor de laborator. Designul său integrat, care include un ecran tactil industrial încorporat, simplifică operarea, păstrând în același timp un control complet asupra parametrilor critici. Capacitatea sistemului de a gestiona simultan până la 8 bioreactoare îl face o alegere ideală pentru cercetarea cu debit ridicat și dezvoltarea proceselor.
Pentru utilizatorii care trebuie să efectueze experimente în paralel, fără complexitatea conectării la un calculator extern, MICROIPOWER VP oferă o soluție robustă și ușor de utilizat. Capacitățile sale de control precis, inclusiv reglarea temperaturii bazată pe efectul Peltier, pompe peristaltice de înaltă precizie și control avansat al debitului de gaze, asigură o performanță constantă pe toate unitățile. În plus, datorită conformității cu standardele GMP și FDA 21 CFR Partea 11, sistemul este pregătit pentru utilizare în medii reglementate.
