Tekniska specifikationer (biologiska parametrar)
| Parameter |
Specificitet |
| Material |
316L rostfritt stål |
| Arbetsvolym |
20 L – 5 000 L |
| Tillämpbara celldrag |
Suspensionsanpassade cellinjer (t.ex. CHO, HEK293, Sf9, BHK, MDCK) |
| Celltäthetsområde |
1–10 × 10⁶ celler/mL (typiskt driftområde: 5–7 × 10⁶ celler/mL) |
| Kultiveringslägen |
Batch, tillväxtbatch, perfusion |
| Agitationsystem |
Magnetisk drivning monterad i botten; 20–200 rpm (±1 rpm); växelströmservo motor |
| Typ av propeller |
Marin typ av propeller (låg skärbelastning, hög blandningseffektivitet) |
| Effektinmatning per volym (P/V) |
30–50 W/m³ |
| Temperaturreglering |
5–60 °C, ±0,1 °C (med kyljacka och dubbel-PID-styrning) |
| pH-kontroll |
Räckvidd: 2–12; noggrannhet: ±0,01; automatisk tillsats av bas/CO₂ |
| Upplöst syre (DO) |
0–200 %, ±1 %; blandning av gaser med O₂, N₂ och luft |
| Luftningsgaser |
Luft, O₂, N₂, CO₂ |
| Luftningslägen |
Djupspärrning och ytluftning |
| Luftningsflöde |
0,3–2,0 vvm (volym gas per volym medium per minut) |
| Skalierbarhet |
Upp till 5 000 L; skalning upp baserat på dimensionslösa parametrar (P/V, Re, vvm) |
| Sigillteknik |
Magnetisk vätsketätning (ingen läcka, underhållsfri, steril) |
| Kontrollsystem |
Standalone-industriell regulator (ingen extern dator krävs); stödjer fjärråtkomst via smartphone eller dator |
| Automatiska funktioner |
Inbyggt stöd för Design of Experiments (DoE); automatiserade fördelningsstrategier; flerpumpstyrning (upp till 6 pumpar per regulator × 4 kanaler) |
| Skydd mot strömavbrott |
Automatisk omstart med återställning av parametrar |
| Sterilisering |
Kompatibel med sterilisering på plats (SIP) |
Kärnbiologiska fördelar
1. Högre celldensitet och produktivitet:
Systemets optimerade mass- och värmeöverföringsdesign stödjer celldensiteter upp till 10⁷ celler/mL – 10–20 gånger högre än konventionella skakflaskkulturer – vilket avsevärt ökar produktutbytet.
2. Robust skalbarhet:
Processens skalning uppåt baseras på dimensionslösa parametrar (P/V, Re, vvm), vilket säkerställer konsekvent prestanda från laboratoriestorlek till industriell storlek på 2 000 L. Validering av skalning kräver tre på varandra följande partier med variation mellan partier i celldensitet och titer på mindre än 10 %.
3. Exakt miljökontroll:
Temperatur: ±0,1 °C
pH: ±0,01
DO: ±1 %
Uppfyller strikta krav för känslomässiga biologiska processer.
4. Processoptimering med hög genomströmning:
Inbyggd funktion för experimentplanering (DoE) möjliggör samtidig optimering av flera parametrar, vilket dramatiskt förkortar tiden för processutveckling.
5. Kompatibilitet för industriell skala:
Funktioner inkluderar fast bädd-konstruktion och magnetisk vätsketätningsteknik, vilket säkerställer systemets stabilitet, sterilitet, nollläckage, slitagesfrihet och underhållsfritt drift under skalning.
6. Full automatisering:
Drift utan extern dator; stödjer fjärrövervakning och fjärrstyrning via internetanslutna enheter (smartphone eller dator). Inkluderar automatisk utförande av utfodringsstrategier.
7. Skydd vid strömavbrott:
Utrustad med automatisk omstart efter strömavbrott, vilket återställer alla regleringsparametrar till förhållandena före avbrottet för att säkerställa obegränsade långtidskulturer.
Tillämpningar 1. Produktion av monoklonala antikroppar:
Stödjer högdensitets-suspensionskultur av CHO-celler. Vid skala 500 L uppnås OD₆₀₀ > 300 och sympåverkan (kLa) upp till 675 h⁻¹, vilket avsevärt förbättrar utbytet av monoklonala antikroppar (mAb).
2. Expression av rekombinanta proteiner:
Exakt temperaturreglering (4–80 °C) och pH-reglering optimerar expressionsförhållandena för proteiner såsom insulin och tillväxthormoner.
3. Produktion av virusvektorer:
Lämplig för suspensionskultur av adenovirus, AAV m.m. Optimerad omrörning (60–80 rpm) och luftning (0,5–1,5 vvm) förbättrar virus-titer.
4. Högdensitets-mikrobiell jäsningsprocess:
Användbar för E. coli och jäst, stödjer OD₆₀₀ > 300 och är idealisk för produktion av antibiotika och rekombinanta proteiner.
Rekommendationer för processoptimering
1. Optimering av omrörning:
• Börja vid 60–80 rpm.
• När celldensiteten överskrider 5 × 10⁶ celler/mL, sänk till 40–60 rpm för att minimera skadlig skärsbelastning.
2. Tillskottstrategi:
Använd automatiserade fed-batch- eller perfusionsystem med justering i realtid baserat på metaboliter (t.ex. glukos, lactat). Var och en av de fyra kontrollerna kan hantera upp till sex högprecisionens peristaltiska pumpar, vilket möjliggör komplexa flerstegs- eller flernärings-tillskottsprotokoll.
3. Kontroll av löst syre:
Håll löst syre (DO) på 30–50 % under faser med hög celldensitet. Justera vvm (0,3–2,0) och omrörningshastigheten (50–100 rpm) därefter. För celler med högt syrbehov använd dubbelventilation: djupbubbling under sterilisering och ytbubbling under odling.
4. Inställning av perfusionsodling: Använd en cellretentionsanordning för att bibehålla celldensiteten på 5–7 × 10⁶ celler/mL. Börja med en perfusionshastighet på 0,1–0,3 reaktorvolym/dag och öka till 0,5–1,0 volym/dag när celldensiteten stiger.
5. Validering av skalförstoring:
Håll P/V = 30 W/m³ genom att justera propellerns diameter och varvtal. Utför 3–5 pilotomgångar för att samla in data om temperatur, pH, syrlösning (DO), celldensitet och titern för robust modellering av skalförstoring.
6. Säkerställande av sterilitet:
Magnetiska vätsketätningar säkerställer steril integritet vid agitatoraxelns gränsyta. Följ alltid aseptiska driftförfaranden och utför regelbundna systemintegritetsprov samt validering av sterilisering.
