Обзор продукта
MICROIPOWER BP — это лабораторная стеклянная параллельная система биореакторов масштаба, предназначенная для микробной и бактериальной ферментации, а также для культивирования клеток животных и насекомых. Система основана на проверенной конструкции MICROIPOWER07, но усовершенствована за счёт применения технологии распределённого управления и обеспечивает промышленную точность в компактной и удобной в использовании платформе. Система позволяет исследователям одновременно управлять несколькими биореакторами через единый интерфейс, что значительно повышает эффективность исследований и возможности разработки процессов.
Ключевые особенности
1. Архитектура распределённого управления для одновременного контроля десятков и сотен биореакторов через единый интерфейс
2. Модуль температурного контроля на основе элементов Пельтье с широким диапазоном: от 4 °C до 80 °C (±0,2 °C)
3. Высокоточные перистальтические насосы (до 6 шт. на контроллер): реверсивная работа и регулировка скорости вращения
4. Мониторинг видеопотока в реальном времени с возможностью удалённого просмотра и запланированного захвата изображений
5. Регулятор массового расхода газа (MFC) для точного контроля потока газа
6. Промышленный сенсорный экран HMI диагональю 10 дюймов для отображения и настройки параметров
7. Доступен в стандартных рабочих объёмах: 1 л, 2 л, 3 л и 5 л
8. Несколько типов мешалок: трёхлопастные, шестилопастные, восьмилопастные и противоfoaming-мешалки
9. Модульная конструкция контроллера мешалок: до четырёх контроллеров могут быть объединены в одну группу с поддержкой различных конфигураций групп
10. Широкий ассортимент адаптеров и аксессуаров для совместимости с различными контроллерами, двигателями и другими компонентами
11. Интегрированный системный контроль устройств PAT сторонних производителей (технологии анализа процессов — Process Analytical Technology)
Прозрачный сосуд из боросиликатного стекла позволяет визуально контролировать рост микроорганизмов или клеток в реальном времени без использования дополнительных оптических приборов, что делает его идеальным решением для исследований в области биофармацевтики, синтетической биологии и промышленной биотехнологии.
Философия дизайна
Система MICROIPOWER BP ликвидирует разрыв между академическими исследованиями и промышленным производством. Традиционные лабораторные биореакторы зачастую страдают от неудовлетворительного контроля параметров, низких скоростей переноса кислорода и вариабельности от партии к партии — эти барьеры замедляют масштабирование.
Эта система решает указанные задачи за счёт объединения следующих элементов:
1. Оптической прозрачности и химической инертности стекла
2. Надёжной архитектуры управления, применяемой в промышленной биопереработке
3. Технологии распределённого управления для параллельной работы
Доступна в стандартных рабочих объёмах 1 л, 2 л, 3 л и 5 л — также возможны индивидуальные объёмы. Система MICROIPOWER BP поддерживает все этапы работы — от скрининга штаммов до предварительной валидации процессов в соответствии с требованиями GMP. Её модульная конструкция позволяет масштабируемое расширение, удовлетворяя потребности как небольших исследовательских лабораторий, так и крупных биотехнологических предприятий.
Ключевые технические инновации
1. Технология распределённого управления
Система MICROIPOWER BP внедряет революционную архитектуру распределённого управления, позволяющую пользователям:
1. Управление несколькими биореакторами одновременно с единого интерфейса
2. Масштабирование от 4 до сотен биореакторов за счёт расширения кластера
3. Интеграция сторонних PAT-устройств посредством стандартных протоколов связи
4. Удалённый доступ к экспериментам и их управление с персонального компьютера или мобильных устройств
5. Обеспечение стабильной работы всех установок благодаря стандартизированным алгоритмам управления
6. Проведение сравнительного анализа партий и оптимизация процессов с использованием инструментов многопартийного анализа данных
Эта технология особенно подходит для высокопроизводительного скрининга, разработки процессов и валидационных исследований, где критически важны согласованность и масштабируемость.
2. Модуль термоэлектрического температурного контроля на основе элементов Пельтье
Ключевым нововведением в MICROIPOWER BP является модуль термоэлектрического температурного контроля на основе элементов Пельтье, который:
1. Обеспечивает точный контроль температуры в диапазоне от 4 °C до 80 °C (±0,2 °C)
2. Устраняет необходимость во внешнем источнике охлаждающей воды
3. Снижает энергопотребление по сравнению с традиционными системами водяной рубашки
4. Ускоряет циклы стерилизации за счёт минимизации тепловой инерции
5. Обеспечивает стабильные температурные условия даже при резких изменениях окружающей среды
Этот модуль идеально подходит для применений, требующих точного регулирования температуры, таких как экспрессия рекомбинантных белков, производство вакцин и анализ метаболических потоков.
3. Система высокоточных перистальтических насосов
Каждый контроллер в системе MICROIPOWER BP поддерживает до 6 высокоточных перистальтических насосов, предназначенных для:
1. Реверсивной работы с регулируемой скоростью (цикл заполнения от 0 до 100 %)
2. Точного дозирования глюкозы, щёлочи, питательной среды и пеногасителей
3. Автоматизированных стратегий подачи реагентов для воспроизводимости процесса
4. Минимальное сдвиговое напряжение на чувствительные микроорганизмы и клетки
5. Низкие требования к техническому обслуживанию благодаря простой конструкции
Эти насосы необходимы для поддержания точной подачи питательных веществ, требуемой при микробной ферментации и культивировании клеток с высоким выходом.
4. Видеомониторинг и удалённый доступ
MICROIPOWER BP оснащён передовыми возможностями видеомониторинга:
1. Просмотр в реальном времени изображений биореакторного сосуда в удалённом режиме
2. Запланированный захват изображений для документирования и мониторинга процесса
3. Удалённый доступ с персонального компьютера и мобильных устройств для управления экспериментальными процессами и данными
4. Интеграция с параметрами управления процессом для коррелированных наблюдений
5. Съёмка в высоком разрешении для детального наблюдения за условиями культивирования
Эта функция особенно полезна для долгосрочных экспериментов и при работе в условиях ограниченного физического доступа к лаборатории.
5. Система регулирования подачи газа
Регулирование подачи газа в системе осуществляется с помощью контроллера массового расхода газа (MFC), который:
1. Обеспечивает точный контроль расхода газа: 0,3–2,0 об./мин (объёмная скорость газа в минуту)
2. Позволяет как индивидуальное управление, так и непрерывное смешивание потоков газа
3. Интегрируется с системами стерильной фильтрации для предотвращения загрязнения
4. Оптимизирует площадь межфазной поверхности «газ–жидкость» для эффективного переноса кислорода
5. Минимизирует размер пузырьков для снижения механического стресса на чувствительные организмы
Эта передовая система управления подачей газа обеспечивает оптимальные условия аэрации для различных типов культур — от микробной ферментации до клеточных культур высокой плотности.
6. Интерфейс HMI с сенсорным экраном
Компьютер All-In-One PC+ программируемый логический контроллер Siemens малой мощности:
1. Отображает критические технологические параметры и позволяет их регулировать
2. Обеспечивает мониторинг температуры, pH и растворённого кислорода в реальном времени
3. Обеспечивает быстрый доступ к стандартным операционным процедурам (СОП)
4. Позволяет легко настраивать и изменять экспериментальные протоколы
5. Предоставляет инструменты визуализации данных для немедленной оценки процесса
Интуитивно понятный интерфейс сокращает период освоения системы новыми пользователями и одновременно предоставляет расширенные функции управления опытным исследователям.
7. Модульная система мешалок
MICROIPOWER BP предлагает линейку мешалок, оптимизированных для различных типов культур:
1. Трёхлопастная мешалка: идеальна для общего перемешивания и передачи кислорода
2. Импеллер с шестью лопастями: обеспечивает перемешивание с низким сдвиговым напряжением для чувствительных организмов
3. Импеллер с восемью лопастями: оптимизирован для применений, требующих перемешивания с высоким сдвиговым напряжением
4. Импеллер для подавления пены: эффективно контролирует образование пены без нарушения условий культивирования
Выбор импеллера может быть адаптирован под конкретные требования культивирования — от микробной ферментации до культур клеток с высокой плотностью.
8. Набор бaffle-элементов
Дополнительные бaffle-аксессуары доступны для:
1. Повышения эффективности перемешивания в сосуде
2. Увеличения скорости массопередачи между газовой и жидкой фазами, а также между двумя жидкими фазами
3. Снижения зон застойного течения и повышения однородности культуры
4. Повышения эффективности переноса кислорода (kLa) на 30–40 %
5. Минимизация влияния стенок на условия культивирования
Перегородки особенно полезны при культивировании сред с высокой вязкостью или при использовании микронесущих частиц для адгезивных клеточных культур.
Технические характеристики
| Параметры |
Характеристики |
| Материал сосуда |
Высококачественного боросиликатного стекла |
| Рабочие объёмы |
1 л, 2 л, 3 л, 5 л |
| Отношение высоты к диаметру (H:D) |
01:01.6 |
| Система агитации |
Импеллер, устанавливаемый сверху, 50–1000 об/мин (±1 об/мин), переменного тока с сервоприводом |
| Контроль Температуры |
4 °C до 80 °C, ±0,2 °C, термоэлектрический модуль Пельтье |
| контроль pH |
0–14, ±0,01, с автоматической подачей щёлочи/CO₂ |
| Растворенный кислород (DO) |
0–200 %, ±1 %, с дозированием O₂/N₂/воздуха |
| Система аэрации |
Глубокое продувание, 0,3–2,0 объёмных скоростей газа в минуту (контроллер массового расхода) |
| Фильтрация газа |
фильтры из ПТФЭ с размером пор 0,2 мкм (входной фильтр: 37 мм; вытяжной фильтр: 50 мм) |
| Система подачи |
4 контроллера импеллеров на группу, до 6 высокоточных перистальтических насосов на контроллер |
| Реверсивная работа с регулируемой скоростью (цикл работы от 0 до 100 %) |
| Система управления |
Распределённая архитектура, поддерживает неограниченное количество устройств |
| Стандартные протоколы связи для интеграции с PAT-устройствами сторонних производителей |
| Особенности программного обеспечения |
SCADA-система с регистрацией данных, журналом аудита и электронной подписью |
| Просмотр и сравнение данных по нескольким партиям |
| Автоматический запуск контрольных партий |
| Интегрированный метод планирования экспериментов (DoE) |
| Поддержка импорта данных DoE от сторонних поставщиков |
| Управление правами пользователей на нескольких уровнях |
| Стандартный API для разработки пользовательских программ |
| Совместимость с Python для анализа данных |
| Удаленный доступ |
Поддержка настольных и мобильных устройств |
| Мониторинг и управление в реальном времени |
| Запланированный захват изображений и документирование |
| Согласие |
GMP (2026) |
| FDA 21 CFR Part 11 |
| Функция журнала аудита |
Почему стоит выбрать MICROIPOWER BP?
1. Эффективность параллельной работы: одновременное проведение нескольких экспериментов в одинаковых условиях
2. Масштабируемость: расширение от 4 до сотен биореакторов за счёт кластерной конфигурации
3. Точное управление: промышленная точность в лабораторно-дружественном формате
4. Гибкость: поддержка как микробной ферментации, так и культивирования клеток животных и насекомых
5. Удалённый доступ: мониторинг и управление экспериментами из любой точки мира
6. Данные в изобилии: комплексные средства регистрации и анализа данных
7. Готовность к соблюдению требований: соответствие действующим нормам GMP и требованиям FDA для регулируемых сред
8. Экономическая эффективность: высокая производительность без высокой стоимости промышленных систем
MICROIPOWER BP — это не просто инструмент, а комплексная платформа для продвижения ваших исследовательских и разработочных программ.
Применение и научная ценность
1. Микробная ферментация
MICROIPOWER BP отлично подходит для задач микробной ферментации, включая:
1. Разработка и оптимизация штаммов
2. Культуры микроорганизмов с высокой плотностью для достижения максимального выхода
3. Разработка процессов ферментации
4. Моделирование в масштабе «вниз» для валидации процесса
5. Мониторинг и управление процессом
Типовые примеры применения:
Оптимизация условий культивирования Lactobacillus casei в параллельных биореакторах
Оптимизация процессов ферментации Aspergillus oryzae
Разработка высокоплотных культур Escherichia coli
2. Культура клеток
Одно из главных преимуществ MICROIPOWER BP — его универсальность при поддержке различных форматов культивирования клеток:
1. Суспензионное культивирование клеток: клетки SF9, клетки HEK293 и др.
2. Адгезивное культивирование клеток: клетки Vero, клетки MDCK и другие адгезивные линии клеток
3. Перфузионное культивирование клеток: высокоплотная перфузионная культура клеток Vero с использованием микронесущих частиц
4. Получение вирусов: HSV-1 и другие вирусные векторы
5. Разработка антител: производство моноклональных антител и их оптимизация
6. Получение экзосом: генерация экзосом в определённых условиях
7. Высокоплотное культивирование клеток: клетки 293T при оптимизированных условиях сдвига
8. Перфузионная культура на микронесущих частицах: перфузионная культура клеток Vero с высокой плотностью на микронесущих частицах
Интеграция и масштабирование системы
1. Конфигурация контроллера
MICROIPOWER BP использует модульную конструкцию контроллера, которая обеспечивает:
1. Четыре контроллера могут образовывать один кластер; каждый поддерживает до 6 высокоточных перистальтических насосов
2. Программная поддержка управления и контроля неограниченного количества устройств
3. Масштабируемость системы — от десятков до сотен биореакторов
4. Гибкие конфигурации кластеров, подходящие для исследовательских задач различного масштаба
2. Интеграция сторонних PAT-устройств
Система поддерживает интеграцию с различными сторонними PAT-устройствами, включая:
1. Газоанализаторы: Мониторинг состава отходящих газов в реальном времени
2. Автоматизированные системы отбора проб: Программируемый отбор проб для анализа процесса
3. Системы взвешивания подаваемого сырья: Точное регулирование подачи питательных компонентов для обеспечения стабильных условий культивирования
4. Ультравысокоэффективная жидкостная хроматография (UPLC): Анализ супернатантов культур с высоким разрешением
5. Раман-спектрометры: Встроенный мониторинг метаболических процессов
Эта возможность интеграции устраняет информационные «островки», позволяя исследователям:
1. Получать и анализировать ключевые параметры процесса в режиме реального времени
2. Оптимизировать условия культивирования на основе данных в режиме реального времени
3. Повышать эффективность исследований и ускорять разработку процессов
4. Обеспечивать надёжное обоснование масштабирования для промышленного производства
3. Конфигурация системы перемешивания
Система перемешивания данной установки обладает высокой универсальностью и поддерживает:
1. Как механический, так и магнитный режимы перемешивания
2. Выбор различных типов рабочих колёс в зависимости от требований технологического процесса
3. Точное регулирование скорости перемешивания (50–1000 об/мин)
4. Минимизацию сдвиговых напряжений для чувствительных клеток и микроорганизмов
5. Оптимизацию массопереноса и эффективности перемешивания
Рекомендации по оптимизации системы перемешивания:
1. Для клеточных линий, чувствительных к сдвиговым нагрузкам (например, клетки 293T), используйте рабочее колесо с 6 или 8 лопастями и поддерживайте скорость перемешивания ниже 80 об/мин
2. При культивировании на микронесущих частицах используйте рабочее колесо с 8 лопастями и оптимизируйте параметры перемешивания для достижения оптимальной суспензии
3. Для ферментации микроорганизмов с высокой плотностью может использоваться трёхлопастная мешалка при умеренном увеличении скорости перемешивания для повышения переноса кислорода
Особенности программного обеспечения
Система MICROIPOWER BP оснащена передовой программной платформой, обеспечивающей:
1. Распределённую архитектуру: поддерживает синхронизированное управление несколькими группами устройств
2. Мониторинг и корректировку параметров в реальном времени: обеспечивает стабильные условия культивирования
3. Настройку и каскадное управление: адаптируется к различным требованиям культивирования
4. Просмотр и сравнение данных нескольких партий: способствует оптимизации параметров
5. Автоматический запуск «эталонной» партии: повышает эффективность исследований
6. Встроенную функцию DoE (планирование экспериментов): поддерживает системную оптимизацию процесса
7. Управление правами пользователей на нескольких уровнях и журнал аудита: гарантирует целостность данных
8. Стандартный API: позволяет разрабатывать пользовательские программы
9. Возможность удаленного доступа: управление экспериментами и данными с персонального компьютера или мобильных устройств
Эта программная платформа предназначена для:
1. Упрощения рабочих процессов проектирования и проведения экспериментов
2. Предоставления комплексных инструментов регистрации данных и их анализа
3. Обеспечения бесперебойного перехода от стадии открытия к производству
4. Обеспечения соответствия стандартам GMP и FDA 21 CFR Часть 11
5. Предоставления гибкого управления правами доступа и защиты данных
Краткое описание преимуществ
MICROIPOWER BP обладает рядом ключевых преимуществ по сравнению с традиционными биореакторами с одной рабочей камерой:
1. Параллельная работа: одновременное проведение нескольких экспериментов
2. Масштабируемость: уверенно расширяйте систему — от небольших до крупных масштабов
3. Точное управление: промышленная точность в лабораторно-дружественном формате
4. Гибкость: поддержка как микробной ферментации, так и культивирования клеток животных и насекомых
5. Удалённый доступ: мониторинг и управление экспериментами из любой точки мира
6. Данные в изобилии: комплексные средства регистрации и анализа данных
7. Готовность к соблюдению требований: соответствует действующим нормам GMP и требованиям FDA
8. Экономическая эффективность: высокая производительность без высокой стоимости промышленных систем
9. Простота использования: интуитивно понятный интерфейс для быстрой настройки и эксплуатации
10. Прочная конструкция: долговечный дизайн для длительной эксплуатации в исследовательских лабораториях
РУКОВОДСТВО ПО ВЫБОРУ ПРОДУКЦИИ
При выборе подходящей конфигурации MICROIPOWER BP для ваших исследовательских задач учтите следующие параметры:
1. Объём реактора: выберите ёмкость 1 л, 2 л, 3 л или 5 л в зависимости от масштаба эксперимента
2. Система перемешивания: выберите соответствующий привод мешалки и импеллер в зависимости от типа культуры
3. Контроль температуры: термоэлектрический модуль обеспечивает широкий диапазон регулирования температуры — от 4 °C до 80 °C
4. Контроль газа: регулятор массового расхода газа обеспечивает точную регулировку потока газа
5. Система подачи питательных сред: высокоточные перистальтические насосы поддерживают различные стратегии подачи
6. Требования к мониторингу: видеомониторинг является оптимальным решением для экспериментов, требующих визуального наблюдения
Потребность в расширении: распределённая архитектура обеспечивает масштабируемость системы в будущем
