Обзор продукта
MICROIPOWER VP — это лабораторная стеклянная параллельная система биореакторов, 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 распределённой технологии 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
Интегрированная стеклянная конструкция биореактора со встроенным промышленным сенсорным экраном HMI
Архитектура распределённого управления для одновременной работы до 8 биореакторов в одной системе
Модуль контроля температуры на основе элементов Пельтье с широким диапазоном: от 4 °C до 80 °C (±0,2 °C)
Высокоточные перистальтические насосы (до 6 шт. на контроллер): реверсивная работа и регулировка скорости вращения
Видеомониторинг в реальном времени с возможностью удалённого просмотра и запланированного захвата изображений
Модульная система рабочих колёс: трёхлопастные, шестилопастные, восьмилопастные и дефоамирующие рабочие колёса
Доступен в стандартных рабочих объёмах: 1 л, 2 л, 3 л и 5 л
Богатый ассортимент адаптеров и аксессуаров для совместимости с различными контроллерами, двигателями и другими компонентами
Интегрированное системное управление сторонними устройствами PAT (технология анализа процессов)
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 VP закрывает разрыв между академическими исследованиями и промышленным производством. Традиционные лабораторные биореакторы часто страдают от неудовлетворительного контроля параметров, низких скоростей переноса кислорода и вариабельности между партиями — эти барьеры замедляют масштабирование.
Эта система решает указанные задачи за счёт объединения следующих элементов:
Оптическая прозрачность и химическая инертность стекла
Надёжная архитектура управления в промышленной биопереработке
Распределённая технология управления для параллельной работы
Доступен в стандартных рабочих объёмах 1 л, 2 л, 3 л и 5 л; возможны нестандартные размеры. Система MICROIPOWER VP поддерживает всё — от скрининга штаммов до предварительной валидации процессов в соответствии с требованиями GMP. Её интегрированная конструкция обеспечивает масштабируемое расширение и отвечает потребностям как небольших исследовательских лабораторий, так и крупных биотехнологических предприятий.
Ключевые технические инновации
1. Интегрированная система проектирования
MICROIPOWER VP представляет революционную интегрированную систему проектирования, позволяющую пользователям:
Управлять одновременно до 8 биореакторов с единого интерфейса на устройстве
Локально получать доступ к экспериментам и управлять ими через встроенный промышленный сенсорный экран
Обеспечивать стабильную производительность всех установок за счёт стандартизированных алгоритмов управления
Выполняйте пакетные сравнения и оптимизацию с использованием инструментов многосериального анализа данных
Упростите планировку лаборатории за счёт компактных габаритов, подходящих для размещения на рабочем столе
Данная конструкция особенно подходит для высокопроизводительного скрининга, разработки технологических процессов и валидационных исследований, где критически важны согласованность и масштабируемость. Встроенный сенсорный экран обеспечивает прямое управление прибором непосредственно на его корпусе, устраняя необходимость подключения внешнего ПК при сохранении полного контроля над всеми параметрами системы.
2. Модуль термоэлектрического температурного контроля на основе элементов Пельтье
Ключевым нововведением в MICROIPOWER VP является модуль термоэлектрического температурного контроля на основе элементов Пельтье, который:
Обеспечивает точный контроль температуры в диапазоне от 4 °C до 80 °C (±0,2 °C)
Исключает необходимость в подаче внешнего охлаждающего водоснабжения
Снижает энергопотребление по сравнению с традиционными системами с водяной рубашкой
Ускоряет циклы стерилизации за счёт минимизации тепловой инерции
Поддерживает 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. Его работа основана на эффекте Пельтье, при котором электрическая энергия напрямую преобразуется в теплопередачу, что обеспечивает быструю и точную коррекцию температуры.
3. Система высокоточных перистальтических насосов
Каждый контроллер в системе MICROIPOWER VP поддерживает до 6 высокоточных перистальтических насосов, предназначенных для:
Реверсивной работы с регулируемой скоростью (цикл заполнения от 0 до 100 %)
Точного дозирования глюкозы, щелочи, питательных сред и пеногасителей
Автоматизированных стратегий подачи реагентов для воспроизводимости процессов
Минимального механического воздействия (сдвиговых напряжений) на чувствительные микроорганизмы и клетки
Низких требований к техническому обслуживанию благодаря простой конструкции
Эти насосы необходимы для поддержания точной подачи питательных веществ, требуемой при высокоурожайной микробной ферментации и культивировании клеток. Они особенно хорошо подходят для применения с чувствительными к сдвиговым нагрузкам микроорганизмами, где стабильный поток с низким уровнем сдвиговых напряжений критически важен для жизнеспособности клеток и их продуктивности.
4. Видеомониторинг и удалённый доступ
MICROIPOWER VP оснащён передовыми возможностями видеомониторинга:
Просмотр в реальном времени изображений биореакторного сосуда в режиме удалённого доступа
Запланированный захват изображений для документирования и мониторинга процесса
Удалённый доступ с персонального компьютера и мобильных устройств для управления экспериментальными процессами и данными
Интеграция с параметрами управления процессом для корреляции наблюдений
Съёмка в высоком разрешении для детального наблюдения за условиями культивирования
Эта функция особенно полезна при долгосрочных экспериментах и при работе в условиях ограниченного физического доступа в лабораторию. Она позволяет исследователям отслеживать развитие культуры, выявлять потенциальные проблемы на ранней стадии и вносить необходимые корректировки без физического присутствия в лаборатории.
5. Система регулирования подачи газа
Регулирование подачи газа в системе осуществляется с помощью контроллера массового расхода газа (MFC), который:
Обеспечивает точный контроль расхода газа: 0,3–2,0 об./мин (объёмная скорость газа в минуту)
Позволяет как индивидуальное управление, так и непрерывное смешивание потоков газа
Интегрируется с системами стерилизующей фильтрации для предотвращения загрязнения
Оптимизирует площадь межфазной поверхности «газ–жидкость» для эффективного переноса кислорода
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. Она особенно ценна для применений, где критически важна эффективность переноса кислорода (kLa), например, при выращивании микробных культур высокой плотности и при работе с чувствительными к механическим воздействиям культурами животных клеток.
6. Интерфейс HMI с сенсорным экраном
Интерфейс «человек–машина» (HMI) системы представляет собой промышленный сенсорный экран диагональю 10 дюймов, который:
**отображает ключевые технологические параметры и позволяет их регулировать** (температура, pH, растворённый кислород (DO), скорость перемешивания и др.)
Обеспечивает контроль в реальном времени температуры, pH и растворённого кислорода
Предоставляет быстрый доступ к стандартным операционным процедурам (СОП)
Позволяет легко настраивать и изменять экспериментальные протоколы
Предоставляет инструменты визуализации данных для немедленной оценки процесса
Промышленный HMI предназначен для лабораторных условий и обладает устойчивостью к пыли, влаге и другим загрязнениям. Его интуитивно понятный интерфейс сокращает период освоения для новых пользователей и одновременно предоставляет расширенные функции управления опытным исследователям.
7. Модульная система мешалок
MICROIPOWER VP предлагает ряд рабочих колёс, оптимизированных для различных типов культур:
Трёхлопастное рабочее колесо: идеально подходит для общего перемешивания и передачи кислорода
Шестилопастное рабочее колесо: обеспечивает перемешивание с низким сдвиговым напряжением для чувствительных микроорганизмов
Восьмилопастное рабочее колесо: оптимизировано для применений, требующих интенсивного перемешивания с высоким сдвиговым напряжением
Рабочее колесо для удаления пены: эффективно подавляет образование пены без нарушения условий культивирования
Выбор рабочего колеса может быть адаптирован под конкретные требования культивирования — от микробной ферментации до культур клеток высокой плотности. Шестилопастная конструкция особенно рекомендуется для применений, чувствительных к сдвиговым нагрузкам, например, при культивировании адгезивных клеток на микронесущих частицах, где низкоскоростное перемешивание (≤60 об/мин) критически важно для поддержания жизнеспособности клеток.
8. Набор бaffle-элементов
Дополнительные бaffle-аксессуары доступны для:
Повышения эффективности перемешивания в сосуде
Увеличения скоростей массопередачи между газовой и жидкой фазами, а также между двумя жидкими фазами
Снижения объёмов «мёртвых зон» и повышения однородности культуры
Повышения эффективности переноса кислорода (kLa) на 30–40 %
Минимизации влияния стенок сосуда на условия культивирования
Перегородки особенно полезны при культивировании сред высокой вязкости или при использовании микронесущих частиц для адгезивного культивирования клеток. Они работают совместно с системой рабочих колёс для оптимизации гидродинамических режимов внутри сосуда, обеспечивая равномерное распределение питательных веществ, кислорода и клеток.
Технические характеристики
| Параметры |
Характеристики |
| Материал сосуда |
Стекло с высоким содержанием боросиликата (шероховатость внутренней поверхности Ra ≤ 0,4 мкм) |
| Рабочие объёмы |
1 л, 2 л, 3 л, 5 л (возможна стерилизация на месте (SIP) при 121 °C в течение 15–30 мин) |
| Отношение высоты к диаметру (H:D) |
1:1,6 (стандартное), возможны индивидуальные соотношения |
| Система агитации |
Импеллер, установленный сверху, 50–1000 об/мин (точность ±1 об/мин), двигатель переменного тока с сервоприводом |
| Контроль Температуры |
4 °C до 80 °C, ±0,2 °C, термоэлектрический модуль Пельтье |
| контроль pH |
0–14, точность ±0,01, с автоматической подачей щёлочи и CO₂ |
| Растворенный кислород (DO) |
0–200 %, точность ±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 |
контроллер импеллеров — 4 шт. на группу, до 6 высокоточных перистальтических насосов на контроллер |
|
Реверсивной работы с регулируемой скоростью (цикл заполнения от 0 до 100 %) |
| Система управления |
Распределённая архитектура, поддержка до 8 биореакторов на систему |
|
Стандартные протоколы связи для интеграции с PAT-устройствами сторонних производителей |
|
Управление одной системой без необходимости во внешнем ПК |
| 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 VP?
Комплексная эффективность работы: одновременный запуск до 8 экспериментов в одинаковых условиях через единый интерфейс на устройстве
Масштабируемость: расширение от 4 до 8 биореакторов на систему за счёт кластерного расширения
Точное управление: промышленная точность в лабораторно-удобном формате
Гибкость: поддержка как микробной ферментации, так и культивирования клеток животных и насекомых
Удобство для пользователя: 10-дюймовый промышленный сенсорный экран обеспечивает прямое управление непосредственно на устройстве
Богатая данными среда: комплексные инструменты регистрации и анализа данных
Готовность к соблюдению требований: соответствие действующим нормам GMP и требованиям FDA для регулируемых сред
Экономичность: всё-в-одном конструкция устраняет необходимость подключения внешнего ПК
Применение и научная ценность
1. Микробная ферментация
MICROIPOWER VP предназначен для точного управления процессами микробной ферментации, что позволяет исследователям оптимизировать условия роста и максимизировать выход продукции в широком спектре применений.
Практические примеры:
Оптимизация ферментации Lactobacillus casei:
Обеспечение стабильного производства молочной кислоты за счёт контроля pH в реальном времени (точность ±0,01)
Оптимизация использования источника углерода с помощью высокоточных перистальтических насосов
Масштабирование от лабораторных до промышленных производственных объёмов с полной уверенностью
Разработка процесса ферментации Aspergillus oryzae:
Максимизация продукции ферментов (например, протеаз, амилаз)
Оптимизация условий роста с использованием метода планирования экспериментов (DoE)
Внедрение автоматизированных стратегий подачи питательных сред для обеспечения стабильных показателей работы
Высокоплотная ферментация Escherichia coli:
Достигать высоких оптических плотностей (OD600 до 120)
Поддерживать стабильный уровень растворённого кислорода (>30 %)
Интегрироваться с инструментами PAT для расширенного мониторинга
2. Культура клеток
MICROIPOWER VP также отлично подходит для культивирования клеток животных и насекомых, включая суспензионные и адгезивные клеточные линии.
Практические примеры:
Культивирование клеток насекомых (SF9, HSV-1):
Обеспечивать культивирование клеток насекомых при высокой плотности
Реализовывать точный контроль температуры для оптимальной экспрессии белков
Интегрироваться с инструментами PAT для расширенного мониторинга
Культивирование млекопитающих клеток (293T, CHO-K1):
Достигать суспензионных культур при высокой плотности клеток
Поддерживать стабильные значения pH и уровня растворённого кислорода
Внедрение автоматизированных стратегий подачи питательных сред для обеспечения стабильных показателей работы
Культура подвешенных клеток Vero с высокой плотностью:
Достигается высокая плотность клеток (до 1,5×10⁷ клеток/мл)
Поддерживает процессы производства вакцин
Реализовывать точный контроль температуры для оптимальной экспрессии белков
Адгезивная клеточная культура на микронасосах:
Поддерживает адгезивные клеточные культуры с высокой плотностью (до 10⁷ клеток/мл)
Реализуются условия перемешивания с низким сдвиговым напряжением (≤60 об/мин)
Интегрироваться с инструментами PAT для расширенного мониторинга
Культура подвешенных клеток с высокой плотностью (293T, CHO-K1):
Достигается высокая клеточная плотность (до 10⁹ клеток/мл)
Поддерживает производство рекомбинантных белков
Реализовывать точный контроль температуры для оптимальной экспрессии белков
Заключение
MICROIPOWER VP представляет собой значительный прорыв в технологии параллельных биореакторов, объединяя точность и контроль промышленных систем с удобством и доступностью лабораторных приборов. Его интегрированная конструкция с встроенным промышленным сенсорным экраном упрощает эксплуатацию, сохраняя при этом полный контроль над критически важными параметрами. Возможность системы одновременно управлять до 8 биореакторами делает её идеальным решением для исследований с высокой пропускной способностью и разработки процессов.
Для пользователей, которым необходимо проводить параллельные эксперименты без сложностей, связанных с подключением внешнего ПК, MICROIPOWER VP предлагает надёжное и удобное в использовании решение. Его функции точного управления — включая регулирование температуры на основе элементов Пельтье, высокоточные перистальтические насосы и передовое управление потоком газа — обеспечивают стабильную работу всех модулей. Кроме того, соответствие системы требованиям GMP и стандарта FDA 21 CFR Часть 11 делает её готовой к применению в регулируемых средах.
