Tổng quan về Sản phẩm
MICROIPOWER07 là một thiết bị phản ứng sinh học bằng thủy tinh quy mô phòng thí nghiệm, được thiết kế đặc biệt cho quá trình lên men và nuôi cấy vi sinh vật và vi khuẩn. Thiết bị được chế tạo từ thủy tinh borosilicat cao cấp và tích hợp hệ thống điều khiển tiên tiến, mang lại độ chính xác đạt tiêu chuẩn công nghiệp trên một nền tảng nhỏ gọn, thân thiện với người dùng.
Các đặc điểm chính bao gồm:
Cánh khuấy tuabin hiệu suất cao nhằm đảm bảo trộn đều và truyền oxy vượt trội
Hệ thống sục khí sâu giúp giảm thiểu lực cắt tác động lên các vi sinh vật nhạy cảm
Điều khiển chính xác và độc lập các thông số quan trọng:
Nhiệt độ: 5–65°C (±0,1°C)
pH: 0–14 (±0,01)
Oxy hòa tan (DO): 0–200% (±1%)
Bốn bơm định lượng kiểu bánh lăn để bổ sung tự động hoặc thủ công glucose, dung dịch kiềm, môi trường nuôi cấy và chất chống tạo bọt
Hệ thống điều khiển dựa trên PLC Siemens với màn hình cảm ứng công nghiệp 10 inch
Phần mềm SCADA tuân thủ các yêu cầu GMP và FDA 21 CFR Phần 11
Bình chứa bằng thủy tinh borosilicat trong suốt cho phép giám sát trực quan quá trình tăng trưởng vi sinh vật theo thời gian thực mà không cần thiết bị quang học bổ sung—điều này làm cho hệ thống trở nên lý tưởng cho nghiên cứu trong lĩnh vực dược phẩm sinh học, sinh học tổng hợp và công nghệ sinh học công nghiệp.
Triết lý thiết kế
MICROIPOWER07 là cầu nối giữa nghiên cứu học thuật và sản xuất công nghiệp. Các bioreactor quy mô phòng thí nghiệm truyền thống thường gặp phải những vấn đề như kiểm soát thông số kém, tốc độ chuyển oxy thấp và sự biến thiên giữa các mẻ—những rào cản làm chậm quá trình mở rộng quy mô.
Hệ thống này giải quyết những thách thức trên bằng cách kết hợp:
Độ trong suốt quang học và tính trơ hóa học của thủy tinh
Kiến trúc điều khiển mạnh mẽ trong xử lý sinh học công nghiệp
Có sẵn ở các thể tích làm việc tiêu chuẩn là 0,75 L, 2 L, 3,5 L, 7,5 L và 10,5 L (dung tích tổng: 1 L, 3 L, 5 L, 10 L, 15 L); ngoài ra có thể đặt hàng theo kích thước tùy chỉnh. MICROIPOWER07 hỗ trợ mọi quy trình, từ sàng lọc chủng đến xác nhận quy trình trước GMP.
Các đổi mới kỹ thuật cốt lõi
1. Hệ thống bánh xe cánh quạt tuabin
Khác với các máy khuấy thông thường, bánh xe cánh quạt tuabin mang lại:
Hệ số truyền oxy thể tích (kLa) cao: Đạt 15–20 h⁻¹ trong điều kiện điển hình — cao đáng kể so với các bioreactor thủy tinh tiêu chuẩn
Loại bỏ vùng chết: Hình dạng cánh tối ưu và dải tốc độ (50–1000 vòng/phút, độ chính xác ±1 vòng/phút) đảm bảo sự lơ lửng đồng đều và trộn hoàn toàn
Khuấy nhẹ nhàng nhưng hiệu quả: Phù hợp lý tưởng cho các nuôi cấy mật độ tế bào cao mà không gây tổn hại cho các sinh vật nhạy cảm với lực cắt
Động cơ servo xoay chiều: Cung cấp mô-men xoắn ổn định ngay cả trong môi trường nhớt, cho phép vận hành liên tục 24/7 trong các quá trình lên men kéo dài
2. Công nghệ thông khí phun sâu
Hệ thống khuấy trộn sâu kiểu đi thẳng kết hợp việc cung cấp khí với sự phân tán cơ học:
Không khí hoặc oxy được đưa vào phía dưới bánh khuấy, nơi tốc độ quay cao làm vỡ các bọt khí thành những vi bọt, từ đó tối đa hóa diện tích bề mặt tiếp xúc giữa pha khí và pha lỏng
Các bọt khí vỡ nhanh chóng ngay khi tái xâm nhập vào pha lỏng, giảm thiểu thời gian tiếp xúc trực tiếp với tế bào — yếu tố then chốt đối với các chủng nhạy cảm với lực cắt (ví dụ: nấm sợi, một số chủng probiotic)
Kiểm soát lưu lượng khí chính xác:
Tiêu chuẩn: Lưu lượng kế kiểu rotameter, dải 0,5–1,5 vvm
Tùy chọn: Bộ điều khiển lưu lượng khối nhiệt (0,3–2,0 vvm)
Lọc vô trùng: Bộ lọc PTFE có độ lọc 0,2 μm (đường kính đầu vào 37 mm, đầu ra 50 mm) ngăn ngừa nhiễm bẩn
Bộ ngưng tụ khí thải: Thiết kế bằng thép không gỉ 316L nhằm thu hồi hơi, duy trì thể tích môi trường nuôi cấy trong suốt quá trình vận hành kéo dài
✅ Ghi chú điều chỉnh: Văn bản tiếng Trung gốc đề cập đến bọt ‘quay trở lại bầu khí quyển’—đây rõ ràng là một lỗi dịch sai. Trong bối cảnh bioreactor, bọt quay trở lại pha lỏng sau khi thoát ra bề mặt hoặc tuần hoàn lại. Nội dung này đã được hiệu chỉnh nhằm đảm bảo độ chính xác về mặt kỹ thuật.
3. Hệ thống điều khiển thông minh
Được xây dựng dựa trên bộ điều khiển lập trình PLC của Siemens và giao diện người – máy HMI MCGS, hệ thống cung cấp:
Điều khiển phối hợp đa thông số: Tự động điều chỉnh nồng độ oxy hòa tan (DO) bằng cách đồng thời điều tiết tốc độ khuấy, lưu lượng khí nạp và nhiệt độ
Các vòng điều khiển PID có thể tùy chỉnh: Người dùng có thể tinh chỉnh các thuật toán điều khiển cho nhiệt độ, pH và DO sao cho phù hợp với yêu cầu cụ thể của từng chủng vi sinh vật
Ghi dữ liệu đầy đủ và khả năng truy xuất nguồn gốc: Phần mềm SCADA ghi nhận tất cả các thông số theo thời gian thực, hỗ trợ xuất dữ liệu sang định dạng CSV/Excel và cho phép tạo hồ sơ kiểm tra (audit trail) kèm chữ ký điện tử
Tuân thủ GMP: Hoàn toàn phù hợp với Hướng dẫn GMP năm 2026 và Quy định 21 CFR Phần 11 của FDA, đáp ứng yêu cầu sử dụng trong các môi trường phát triển có tính quy định cao
4. Áo khoác điều nhiệt tháo lắp được
Thiết kế mô-đun độc đáo tách riêng áo khoác làm nóng/làm lạnh ra khỏi bình thủy tinh, mang lại các lợi ích sau:
Tiệt trùng nhanh hơn: Chỉ bình thủy tinh cần được khử trùng bằng hấp áp lực (khoảng 15–20 phút so với 2 giờ đối với các hệ thống tích hợp)
Tuổi thọ cảm biến kéo dài: Các đầu dò pH và DO tránh bị tiếp xúc lặp lại với hơi nước ở áp suất cao—tuổi thọ tăng lên gấp 2–3 lần
Bảo trì và nâng cấp đơn giản hơn: Các mô-đun điều khiển có thể được bảo dưỡng hoặc nâng cấp độc lập
Ứng dụng và Giá trị Khoa học
1. Nghiên cứu và phát triển dược phẩm sinh học
Lý tưởng để sản xuất:
Protein tái tổ hợp
Vectơ virus và vắc-xin
Enzyme điều trị
Bình chứa trong suốt cho phép quan sát trực tiếp hình thái tế bào và hành vi nuôi cấy—điều kiện thiết yếu để giám sát hiệu ứng tế bào do virus gây ra (cytopathic effect). Kiểm soát chặt chẽ pH (±0,01) và nồng độ oxy hòa tan DO (±1%) đảm bảo các mẻ nuôi cấy có độ lặp lại cao và năng suất lớn, đáp ứng nguyên tắc thiết kế theo chất lượng (Quality-by-Design – QbD).
2. Nghiên cứu học thuật và giảng dạy
Giao diện cảm ứng trực quan giúp giảm độ dốc học tập cho sinh viên
Hỗ trợ thực hiện đồng thời nhiều thí nghiệm với các chế độ khuấy, thông khí hoặc chiến lược cấp dưỡng khác nhau
Cho phép phân tích dòng chuyển hóa (metabolic flux analysis), đặc trưng chủng vi sinh (strain characterization) và mô hình hóa động học (kinetic modeling)
Vật liệu thủy tinh tránh được hiện tượng rò rỉ ion kim loại hoặc các sai lệch do hấp phụ
3. Phát triển quy trình lên men
Thiết bị MICROIPOWER07 vượt trội trong việc mô phỏng quy mô thu nhỏ (scale-down modeling):
Tối ưu hóa môi trường nuôi cấy, lịch trình cấp dưỡng và chiến lược điều khiển ở quy mô nhỏ
Chuyển trực tiếp các thông số sang bioreactor quy mô thử nghiệm hoặc sản xuất với mức tối ưu lại tối thiểu
Đi kèm đầy đủ gói tài liệu xác nhận (DQ/IQ/OQ/PQ, FAT/SAT) nhằm đẩy nhanh quá trình chuyển giao công nghệ
✅ Kiểm tra độ chính xác về ứng dụng:
Văn bản gốc đã xác định đúng các ứng dụng trong lên men vi sinh (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc).
Văn bản loại trừ phù hợp các quy trình nuôi cấy tế bào động vật có vú hoặc côn trùng, do hệ thống sử dụng bánh khuấy tuabin lắp trên đỉnh (tạo lực cắt cao)—không thích hợp cho các tế bào động vật dễ vỡ.
Các đề cập đến "liệu pháp tế bào" trước đây có thể gây hiểu nhầm; nội dung này đã được điều chỉnh để tập trung vào các sản phẩm vi sinh được sử dụng trong quy trình liệu pháp tế bào (ví dụ: cytokine, yếu tố tăng trưởng), chứ không phải mở rộng trực tiếp tế bào.
Các thông số kỹ thuật chính
| Thông số kỹ thuật |
Thông số kỹ thuật |
| Vật liệu bình chứa |
Thủy tinh borosilicate cao cấp |
| Dung tích |
1 L, 2 L, 3,5 L, 7,5 L, 10,5 L |
| Tỷ lệ chiều cao trên đường kính (H:D) |
1:1.6 |
| Khuấy trộn |
Bánh khuấy tuabin lắp trên đỉnh, tốc độ 50–1000 vòng/phút (±1 vòng/phút), động cơ servo xoay chiều |
| Kiểm Soát Nhiệt Độ |
5–65°C (±0,2°C), thông qua áo khoác nước làm nóng/làm lạnh bằng điện |
| pH |
0–14, ±0,01, có chức năng bổ sung tự động dung dịch bazơ/CO₂ |
| Oxy hòa tan (DO) |
0–200%, ±1%, có chức năng trộn O₂/N₂/Không khí |
| Không khí |
Khuếch tán sâu, 0,5–1,5 vvm (lưu lượng kế quay); tùy chọn bộ điều khiển lưu lượng khối (MFC) tối đa 2,0 vvm |
| Lọc khí |
bộ lọc PTFE 0,2 μm (đầu vào: 37 mm; đầu ra: 50 mm) |
| Hệ thống cấp liệu |
4 bơm nhu động (chu kỳ hoạt động lập trình được: 0–100%) |
| Hệ thống điều khiển |
PLC Siemens + màn hình cảm ứng công nghiệp 10 inch, hệ điều hành MCGS |
| Phần mềm |
Hệ thống SCADA có ghi dữ liệu, nhật ký kiểm tra (audit trail), chữ ký điện tử |
| TUÂN THỦ QUY ĐỊNH |
GMP (2026), Quy định 21 CFR Phần 11 của FDA |
Tại sao nên chọn MICROIPOWER07?
Chuyển oxy vượt trội cho các nuôi cấy vi sinh vật ở mật độ cao
Thông khí nhẹ nhàng, bảo vệ các chủng nhạy cảm với lực cắt
Kiểm soát cấp độ công nghiệp trong kích thước phù hợp với phòng thí nghiệm
Quan sát quy trình minh bạch mà không làm tăng độ phức tạp
Sẵn sàng đáp ứng yêu cầu quy định, giúp chuyển đổi liền mạch từ giai đoạn khám phá sang sản xuất theo tiêu chuẩn GMP
Dù bạn đang phát triển một chủng probiotic mới, tối ưu hóa năng suất kháng sinh hay nghiên cứu vắc-xin thế hệ tiếp theo, MICROIPOWER07 đều mang đến độ chính xác, độ tin cậy và khả năng mở rộng mà nghiên cứu của bạn đòi hỏi.
