Pregled izdelka
MICROIPOWER BP je laboratorijski steklen vzporedni bioreaktorski sistem za mikrobno in bakterijsko fermentacijo ter za gojenje živalskih in žuželjnih celic. Temelji na preizkušeni konstrukciji MICROIPOWER07, a je izboljšan z razdeljeno nadzorno tehnologijo in zagotavlja natančnost industrijskega standarda na kompaktni in uporabniško prijazni platformi. Sistem omogoča raziskovalcem hkratno upravljanje več bioreaktorjev prek enotnega vmesnika, kar znatno izboljša učinkovitost raziskav in zmogljivosti za razvoj procesov.
Ključne značilnosti
1. Razdeljena nadzorna arhitektura za upravljanje desetin do stotic bioreaktorjev iz enega samega vmesnika
2. Temperaturni nadzorni modul na osnovi Peltierjevih elementov z obsegom od 4 °C do 80 °C (±0,2 °C)
3. Visokonatančne peristaltične črpalke (do šestih na krmilnik): obrnljivo delovanje in spremenljiva hitrost
4. Sledenje videoposnetkom v realnem času z možnostjo oddaljenega ogleda in načrtovanega zajemanja slik
5. Kontroler masnega pretoka (MFC) za natančno nadzorovanje plinskega pretoka
6. Industrijski dotični zaslon HMI s premerom 10 palcev za prikaz in nastavitev parametrov
7. Na voljo v standardnih delovnih prostorninah: 1 L, 2 L, 3 L in 5 L
8. Več tipov mešalnih lopatic: trikrilne, šestkrilne, osemkrilne in protipenečne lopatice
9. Modularna konstrukcija kontrolerja mešalnih lopatic: 4 kontrolerji se lahko združijo skupaj, podpirajo več različnih skupinskih konfiguracij
10. Široka izbira prilagojenih dodatkov za združljivost z različnimi kontrolnimi enotami, motorji in drugimi komponentami
11. Integrirano nadzorovanje na sistemski ravni za naprave PAT tretjih strank (Process Analytical Technology – analitična tehnologija procesov)
Prozorna posoda iz borosilikatnega stekla omogoča vizualno spremljanje rasti mikroorganizmov ali celic v realnem času brez dodatne optične opreme, kar jo naredi idealno za raziskave na področju biolikov, sintetične biologije in industrijske biotehnologije.
Filozofija dizajna
Sistem MICROIPOWER BP zapira vrzel med akademskimi raziskavami in industrijsko proizvodnjo. Tradicionalni laboratorijski bioreaktorji pogosto trpijo zaradi slabe kontrole parametrov, nizkih hitrosti prenosa kisika in spremembe od serije do serije – ovir, ki zakasnejo povečanje merila.
Ta sistem te izzive reši z združevanjem naslednjega:
1. Optične prozornosti in kemijske neopaznosti stekla
2. Robustne arhitekture za nadzor iz industrijskega bioprocesiranja
3. Razdeljene tehnologije za nadzor za vzporedno delovanje
Na voljo je v standardnih delovnih prostorninah 1 L, 2 L, 3 L in 5 L – po meri pa so na voljo tudi drugačne prostornine; sistem MICROIPOWER BP podpira vse od izbiranja kultur do pred-GMP validacije procesa. Njegova modularna konstrukcija omogoča skalabilno razširitev in tako zadovoljuje potrebe tako majhnih raziskovalnih laboratorijev kot velikih biotehnoloških naprav.
Ključne tehnične inovacije
1. Razdeljena tehnologija za nadzor
Sistem MICROIPOWER BP predstavlja revolucionarno razdeljeno arhitekturo za nadzor, ki uporabnikom omogoča:
1. Istočasno upravljajte več bioreaktorjev prek enega samega vmesnika
2. Razširite obseg od 4 do na stotine bioreaktorjev z razširjanjem skupin
3. Integrirajte naprave tretjih oseb za analizo procesa v realnem času (PAT) prek standardnih komunikacijskih protokolov
4. Oddaljeno dostopajte do poskusov in jih upravljajte s spletnega brskalnika ali mobilnih naprav
5. Zagotovite enotno delovanje vseh enot z uporabo standardiziranih algoritmov za krmiljenje
6. Izvajajte primerjave serij in optimizacijo z orodji za analizo podatkov iz več serij
Ta tehnologija je še posebej primerna za visokopropusno preiskavo, razvoj procesov in validacijske študije, kjer sta ključnega pomena doslednost in razširljivost.
2. Modul za temperaturno regulacijo z Peltierjevim učinkom
Ključna inovacija v napravi MICROIPOWER BP je modul za termoelektrično regulacijo temperature na osnovi Peltierjevega učinka, ki:
1. Omogoča natančno regulacijo temperature: od 4 °C do 80 °C (±0,2 °C)
2. Odpravi potrebo po zunanji oskrbi s hladilno vodo
3. Zmanjša porabo energije v primerjavi s tradicionalnimi sistemi z vodno ovojnico
4. Pospešuje cikle sterilizacije z zmanjševanjem toplotne vztrajnosti
5. Ohranja stabilne temperaturne razmere tudi ob hitrih spremembah okoljskih pogojev
Ta modul je idealen za aplikacije, ki zahtevajo natančno regulacijo temperature, kot so izražanje rekombinantnih beljakovin, proizvodnja cepiv in analiza metabolnega pretoka.
3. Sistem visokonatančnih peristaltičnih črpalk
Vsak regulator v sistemu MICROIPOWER BP podpira do 6 visokonatančnih peristaltičnih črpalk, ki so zasnovane za:
1. Obratno in spremenljivo hitrostno delovanje (0–100 % ciklus delovanja)
2. Natančno dodajanje glukoze, baze, hranilne medije in protipene
3. Avtomatizirane strategije dovajanja za dosledno reproducibilnost procesa
4. Minimalno strižno napetost na občutljive mikroorganizme in celice
5. Nizke zahteve za vzdrževanje zaradi preproste konstrukcije
Te črpalke so bistvene za ohranjanje natančnega oskrbovanja z hranili, ki je potrebno za visokodonosno mikrobno fermentacijo in gojenje celic.
4. Video nadzor in oddaljen dostop
MICROIPOWER BP vključuje napredne možnosti video nadzora:
1. Sledenje slikam bioreaktorske posode v realnem času na daljavo
2. Načrtovano zajemanje slik za dokumentacijo in nadzor procesa
3. Oddaljen dostop s spletnih računalnikov in mobilnih naprav za upravljanje eksperimentalnih procesov in podatkov
4. Integracija z parametri nadzora procesa za povezane opazovanja
5. Slikanje z visoko ločljivostjo za podrobno opazovanje pogojev gojenja
Ta funkcija je zlasti uporabna za dolgoročne poskuse in pri delu v okoljih z omejenim fizičnim dostopom do laboratorija.
5. Sistem za nadzor pretoka plina
Nadzor pretoka plina v sistemu opravlja regulator masnega pretoka (MFC), ki:
1. Omogoča natančen nadzor pretoka plina: 0,3–2,0 vvm (volumetrična hitrost pretoka plina na minuto)
2. Omogoča tako posamezen nadzor kot tudi neprekinjeno mešanje pretokov plinov
3. Se integrira s sistemom sterilne filtracije za preprečevanje kontaminacije
4. Optimizira površino medfaznega stika plin–tekočina za učinkovit prenos kisika
5. Zmanjšuje velikost mehurčkov, da zmanjša strižni stres na občutljive organizme
Ta napreden sistem za nadzor plina zagotavlja optimalne pogoje za prezračevanje različnih vrst kultur, od mikrobiološke fermentacije do kultur celic visoke gostote.
6. Vmesnik HMI z dotikalno zaslonko
Vse v enem računalniku sistema + mali programabilni logični krmilnik Siemens:
1. Prikazuje ključne procesne parametre in omogoča njihovo nastavitev
2. Omogoča spremljanje temperature, pH in raztopljenega kisika v realnem času
3. Omogoča hitr dostop do standardnih operativnih postopkov (SOP)
4. Omogoča enostavno nastavitev in spremembo eksperimentalnih protokolov
5. Ponuja orodja za vizualizacijo podatkov za takojšnjo oceno procesa
Intuitivno vmesnik zmanjšuje učno krivuljo za nove uporabnike, hkrati pa izkušenim raziskovalcem omogoča napredne funkcije nadzora.
7. Modularni sistem mešalnih lopatic
MICROIPOWER BP ponuja različne mešalne lopatice, optimizirane za različne vrste kultur:
1. Lopatica s tremi kraki: idealna za splošno mešanje in prenos kisika
2. Mešalnik s šestimi lopaticami: Omogoča mehko mešanje za občutljive organizme
3. Mešalnik z osem lopaticami: Optimiziran za aplikacije z visoko mešalno obremenitvijo
4. Mešalnik za odpravo pen: Učinkovit za nadzor pen brez motenja pogojev v kulturi
Izbira mešalnika se lahko prilagodi posebnim zahtevam kulture, od mikrobiološkega vrečenja do kultur celic z visoko gostoto.
8. Zbiralna naprava za pregraje
Dodatni opremni elementi za pregrade so na voljo kot možnost za:
1. Izboljšanje učinkovitosti mešanja v posodi
2. Povečanje hitrosti prenosa mase med plinom in tekočino ter med tekočinama
3. Zmanjšanje mrtvih con in izboljšanje homogenosti kulture
4. Povečanje učinkovitosti prenosa kisika (kLa) za 30–40 %
5. Zmanjšajte vpliv sten na pogoje kultivacije
Pregradi so še posebej uporabne pri kultivacijah z visoko viskoznostjo ali pri uporabi mikronosilcev za adherentne kultivacije celic.
Tehnične specificike
| Parameter |
Specificacija |
| Material posode |
Visokoborosilikatno steklo |
| Delovni volumeni |
1 L, 2 L, 3 L, 5 L |
| Razmerje višine in premera (H:D) |
01:01.6 |
| Sistem mešanja |
Mešalnik nameščen na vrhu, 50–1000 vrt/min (±1 vrt/min), izmenični servo motor |
| Ravnava temperature |
4 °C do 80 °C, ±0,2 °C, termoelektrični modul Peltier |
| nadzor pH |
0–14, ±0,01, z avtomatskim dodajanjem baze/CO₂ |
| Raztopljeni kisik (DO) |
0–200 %, ±1 %, z mešanjem O₂/N₂/zraka |
| Sistem za zračenje |
Globoko razprševanje, 0,3–2,0 vvm (regulator masnega pretoka) |
| Filtracija plinov |
0,2 μm PTFE filtri (vhod: 37 mm; izhod: 50 mm) |
| Sistem za hrano |
4 regulatorji mešalnikov na skupino, do 6 visokotocnih peristaltičnih črpalk na regulator |
| Obratljivo delovanje s spremenljivo hitrostjo (0–100 % ciklus obremenitve) |
| Nadzorni sistem |
Distribuirana arhitektura, podpira neomejeno število naprav |
| Standardni komunikacijski protokoli za integracijo z napravami PAT tretjih oseb |
| Funkcije programske opreme |
SCADA z beleženjem podatkov, sledilno dokumentacijo in elektronskim podpisom |
| Pogled in primerjava podatkov iz več serij |
| Samodejno izvajanje referenčnih serij |
| Integriran načrt poskusov (DoE) |
| Podpora uvozu podatkov DoE od tretjih oseb |
| Upravljanje uporabniških dovoljenj na več nivojih |
| Standardni API za razvoj prilagojenih programov |
| Skladnost s Pythonom za analizo podatkov |
| Oddaljeno dostopanje |
Podpora namiznim in mobilnim napravam |
| Spremljanje in nadzor v realnem času |
| Načrtovano zajemanje slik in dokumentacija |
| SKLADNOST |
GMP (2026) |
| FDA 21 CFR Part 11 |
| Funkcionalnost sledilnika revizije |
Zakaj izbrati MICROIPOWER BP?
1. Učinkovitost vzporednega delovanja: hkratno izvajanje več poskusov pri enakih pogojih
2. Razširljivost: razširitev od 4 do več sto bioreaktorjev z nastavitvijo skupine
3. Natančno krmiljenje: industrijska natančnost v laboratorijsko prijazni obliki
4. Prilagodljivost: podpora tako mikrobni fermentaciji kot tudi gojenju živalskih/žuželjnih celic
5. Oddaljen dostop: spremljanje in upravljanje poskusov iz katerekoli lokacije
6. Podatkovno bogato okolje: izčrpna beleženja podatkov in orodja za analizo
7. Pripravljenost za skladnost: usklajenost z veljavnimi predpisi GMP in FDA za regulirana okolja
8. Stroškovno učinkovitost: visoka zmogljivost brez visokih stroškov industrijskih sistemov
MICROIPOWER BP ni le orodje – je celovita platforma za napredovanje vaših raziskovalnih in razvojnih programov.
Uporabe in znanstvena vrednost
1. Mikrobiološko fermentacija
MICROIPOWER BP izvirno deluje pri aplikacijah mikrobiološke fermentacije, med drugim pri:
1. Razvoju in optimizaciji kultur
2. Visokogostotnih mikrobioloških kulturah za maksimalno donosnost
3. Razvoju procesa fermentacije
4. Modeliranju na manjši merilni lestvici za validacijo procesa
5. Nadzoru in regulaciji procesa
Tipični primeri študij:
Optimizacija pogojev za gojenje Lactobacillus casei v vzporednih bioreaktorjih
Optimizacija fermentacijskih procesov Aspergillus oryzae
Razvoj visokogostotnega gojenja Escherichia coli
2. Kultivacija celic
Ena največjih prednosti MICROIPOWER BP je njegova raznolikost pri podpiranju različnih formatov kultivacije celic:
1. Suspenzijska kultivacija celic: insektne celice SF9, celice HEK293 in druge
2. Adherentna kultivacija celic: celice Vero, celice MDCK in druge prilepljene celične linije
3. Perfuzijska kultivacija celic: visokogostotna perfuzijska kultivacija celic Vero z mikronosilci
4. Proizvodnja virusov: HSV-1 in drugi virusni vektorji
5. Razvoj protiteles: proizvodnja monoklonskih protiteles in njihova optimizacija
6. Proizvodnja eksomov: Generacija eksomov v določenih pogojih
7. Kultura celic pri visoki gostoti: Celice 293T pri optimiziranih strižnih pogojih
8. Perfuzijska kultura na mikronosilcih: Perfuzijska kultura celic Vero pri visoki gostoti z mikronosilci
Integracija in razširitev sistema
1. Konfiguracija krmilnika
MICROIPOWER BP uporablja modularno zasnovo krmilnika, ki omogoča:
1. Štirje krmilniki tvorijo eno skupino; vsak podpira do šest visoko natančnih peristaltičnih črpalk
2. Programska podpora za upravljanje in nadzor neomejenega števila naprav
3. Razširljivost sistema na desetke ali celo na stotine bioreaktorjev
4. Fleksibilne konfiguracije skupin, primernih za različne raziskovalne potrebe po meri
2. Integracija naprav PAT tretjih oseb
Sistem podpira integracijo z različnimi napravami PAT tretjih oseb, vključno z:
1. Plinskim analizatorjem: Spremljanje sestave odplavnih plinov v realnem času
2. Avtomatskimi sistemi za vzorčenje: Programabilno vzorčenje za analizo procesa
3. Sistemi za tehtanje vnosov: Natančna regulacija dodajanja vnosov za dosledne pogoje kultivacije
4. Ultra učinkovitostno tekočinsko kromatografijo (UPLC): Analiza nadtekočine kulture z visoko ločljivostjo
5. Ramanovimi spektrometri: Vgrajeno spremljanje metabolnih procesov
Ta možnost integracije odpravi podatkovne izolirane sisteme in raziskovalcem omogoča:
1. Pridobivanje in analizo ključnih parametrov procesa v realnem času
2. Optimizacijo pogojev kultivacije na podlagi podatkov v realnem času
3. Izboljšajte učinkovitost raziskav in pospešite razvoj procesa
4. Zagotovite zanesljivo utemeljitev za povečanje merila za industrijsko proizvodnjo
3. Konfiguracija mešalnega sistema
Mešalni sistem te naprave je izjemno raznolik in podpira:
1. Mehanske in magnetske načine mešanja
2. Izbiro različnih tipov mešalnih lopatic glede na zahteve procesa
3. Natančno nadzorovanje hitrosti mešanja (50–1000 vrt/min)
4. Zmanjšanje strižnega napetostnega obremenitve občutljivih celic in mikroorganizmov
5. Optimizacijo prenosa mase in učinkovitosti mešanja
Priporočila za optimizacijo mešalnega sistema:
1. Za celice, ki so občutljive na strižne sile, npr. celice 293T, uporabite mešalnik z 6 ali 8 lopaticami in ohranjajte hitrost mešanja pod 80 vrt/min
2. Pri kulturi na mikronosilcih uporabite mešalnik z 8 lopaticami ter optimizirajte parametre mešanja za doseganje optimalne suspenzije
3. Pri visokogostotni mikrobni fermentaciji je mogoče uporabiti mešalnik z 3 lopaticami z zmerno povečano hitrostjo mešanja za izboljšanje prenosa kisika
Funkcije programske opreme
Sistem MICROIPOWER BP je opremljen z napredno programsko platformo, ki omogoča:
1. Porazdeljeno arhitekturo: Podpira sinhrono krmiljenje več skupin naprav
2. Spremljanje in prilagajanje parametrov v realnem času: Zagotavlja stabilne pogoje za kultivacijo
3. Prilagodljivo in zaporedno krmiljenje: Prilagodi se različnim zahtevam glede kultivacije
4. Ogled in primerjava podatkov iz več serij: Omogoča optimizacijo parametrov
5. Samodejni zagon referenčne serije (golden batch): Izboljša učinkovitost raziskav
6. Vgrajena metoda DoE (Design of Experiments): Podpira sistemsko optimizacijo procesa
7. Večstopenjsko upravljanje uporabniških dovoljenj in sledljivost dejanj: zagotavlja celovitost podatkov
8. Standardni API: omogoča razvoj prilagojenih programov
9. Možnost oddaljenega dostopa: upravljanje poskusov in podatkov s spletnega brskalnika ali mobilnih naprav
Ta programska platforma je zasnovana za:
1. Poenostavitev delovnih procesov pri načrtovanju in izvajanju poskusov
2. Zagotavljanje izčrpne orodja za beleženje in analizo podatkov
3. Podporo brezhibnemu prehodu od raziskav do proizvodnje
4. Zagotavljanje skladnosti z standardi GMP in FDA 21 CFR, del 11
5. Ponujanje fleksibilnega upravljanja dovoljenj in varnosti podatkov
Povzetek prednosti
MICROIPOWER BP ponuja več ključnih prednosti pred tradicionalnimi enojnimi bioreaktorji:
1. Vzporedna obratovanja: hkratno izvajanje več poskusov
2. Razširljivost: zanesljivo razširjanje od majhnih do velikih meril
3. Natančno krmiljenje: industrijska natančnost v laboratorijsko prijazni obliki
4. Prilagodljivost: podpora tako mikrobni fermentaciji kot tudi gojenju živalskih/žuželjnih celic
5. Oddaljen dostop: spremljanje in upravljanje poskusov iz katerekoli lokacije
6. Podatkovno bogato okolje: izčrpna beleženja podatkov in orodja za analizo
7. Pripravljenost za skladnost: usklajenost z veljavnimi smernicami GMP in predpisi FDA
8. Stroškovno učinkovitost: visoka zmogljivost brez visokih stroškov industrijskih sistemov
9. Enostavnost uporabe: intuitivno vmesnik za hitro namestitev in obratovanje
10. Trdna izdelava: trajna konstrukcija za dolgoročno uporabo v raziskovalnih okoljih
Vodnik za izbiro izdelka
Pri izbiri ustrezne konfiguracije MICROIPOWER BP za vaše raziskovalne potrebe upoštevajte naslednje:
1. Prostornina posode: izberite 1 L, 2 L, 3 L ali 5 L glede na obseg poskusa
2. Mešalni sistem: izberite ustrezno mešalno motorčko in mešalno lopatico glede na vrsto kulture
3. Nadzor temperature: Peltierjev modul omogoča širok obseg nadzora temperature od 4 °C do 80 °C
4. Nadzor plina: Regulator masnega pretoka omogoča natančno regulacijo pretoka plina
5. Hranilni sistem: Visoko natančne peristaltične črpalke podpirajo različne strategije hranjenja
6. Zahteve za nadzor: Video nadzor je idealen za poskuse, pri katerih je potrebno vizualno opazovanje
Potrebe po razširitvi: Porazdeljena arhitektura podpira prihodnjo razširljivost sistema
