Parallele Fermentationsbehälter

Parallele Bioreaktoren

Bioparallelreaktoren verfügen über eine fortschrittliche biologische Prozesssteuerung und -automatisierung, die sich für die Forschung und Entwicklung von Zellkulturen und Mikrobiologie eignen. Parallele Prozesssteuerung, präzise Steuerung aller relevanten Parameter, benutzerdefinierte Lösungen und zahlreiche automatisierte Steuerungsprozesse machen die Prozessentwicklung schneller und effizienter; Anwendungen wie Mikroorganismen, Photosynthese-Bakterien, Säugetiere, menschliche Zellen, Stammzellen und Biokraftstoffe und Biopolymerprozesse.

Was ist ein Parallelbioreaktor? Einfach ausgedrückt, besteht die Essenz in der Zusammenarbeit mehrerer Reaktoren, aber die Synchronisierung aller Betriebsbedingungen wie die Parameter-Synchronisierung mehrerer Bioreaktoren (Fermentationsbehälter), der synchrone Start, der synchrone Stopp, der synchrone Kalibrierungssensor und die synchrone Sterilisierung des Mediums, so dass es einen hohen Grad an Konsistenz und Wiederholbarkeit der Ergebnisse aller Parameter aufrechterhalt. Warum Parallelbioreaktoren? Ein Hauptmerkmal der synthetischen Biologie ist die hohe Durchsatzquantifizierung, die ein hohes Maß an Parallelität und Konsistenz zwischen den Proben erfordert, um die Vergleichbarkeit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Allerdings sind die traditionellen Multi-Link-Fermentationsbehälter nur mehrere Fermentationsbehälter miteinander verbunden, wobei die Einstellung der Parameter jedes Fermentationsbehälters, der Start, der Stopp, die Kalibrierung, die Zubereitung des Mediums, die Sterilisation usw. noch separat betrieben werden, diese Operationen zwischen den Behältern und den Behältern fehlen an Synchronität und bedingter Konsistenz, und das Ergebnis ist sehr falsch. Daher können nur parallele Bioreaktoren bei hohen Durchsatz-Fermentationsprozessen die Streifen unter hohen Durchsatz-Probenbehandlungsanforderungen erfüllen.Kohärenz.

Parallelität - Kombination von Software und Hardware

"Parallelität" ist ein umfassender Indikator zur Messung der Leistung von Parallelbioreaktoren, der auf der Hardwarebasis der Stabilität und Konsistenz von Antriebselementen wie Pumpen, Ventile und Messgeräten sowie der Robustheit des Steuersystems basiert. Die Kernfunktionen von Parallelbioreaktoren sind das Experimentale Design (DoE) und das High-Throughput-Screening, das während der Verwendung eine große Menge an Daten erzeugt. Parallelbioreaktoren müssen daher mit einem leistungsstarken Datenmanagementsystem ausgestattet sein. Gleichzeitig ist der Betrieb von Parallelbioreaktoren sehr belastet und anfällig für Fehler, und die von Parallelbioreaktoren unterstützte Software muss in hohem Maße automatisiert und intelligent sein. Die Kombination von Software und Hardware ist die Seele eines Parallelbioreaktors und der grundlegende Unterschied zwischen Parallelbioreaktorn und mehreren unabhängigen Reaktoren.

Unterschied zwischen Parallelbioreaktoren und Multireaktoren

Kleinere Labore oder Fermentationsanlagen verfügen über mehr als einen Reaktor. Ist es nicht gleichwertig, alle diese Reaktoren für das gleiche Experiment zu verwenden, oder sogar für das Design eines Experiments, als parallele Bioreaktoren? Offensichtlich nicht. Selbst wenn mehrere Bioreaktoren eines Herstellers zusammen sind, alle Betriebsbedingungen sind die gleichen und die Rohstoffe und Bakterien die gleichen sind, sind die Ergebnisse immer anders, einige Geräte können immer über dem Durchschnitt liegen und andere unter dem Durchschnitt. Es ist also klar zu sagen, dass die "Mischung" von mehreren Reaktoren zusammen nicht als Parallelbioreaktor bezeichnet werden kann. Oder zumindest entspricht sie nicht unserer Definition von Parallelbioreaktor oder den Bedürfnissen der quantitativen Analyse für die wichtigsten Anwendungen von Parallelbioreaktoren wie DOE.

Schlüsselfaktoren für die "Parallelität" von Parallelbioreaktoren:

Auf der Oberfläche scheint es "die gleiche Ausrüstung und der gleiche Betrieb", warum können sich die tatsächlichen Ergebnisse so sehr unterscheiden? Tatsächlich kann es weder bei der Ausrüstung noch bei der Bedienung nicht dasselbe sein. Es gibt immer Fehler bei der Installation der Rührplattengröße, die Genauigkeit der Messgeräte ist begrenzt und die analoge Mengenübertragung ist verloren. Selbst im Idealfall, wenn alle Hardware gleich ist, sind die Bewegungen und Störungen der Flüssigkeit zufällig und die Bewegungen der Schließkreissteuerung sind daher zufällig. Große Fermentationstankgeräte, Mischzeiten können Dutzende Minuten oder sogar länger dauern, makroskopische Betriebsbedingungen und lokale Messparameter repräsentieren nicht die Umgebung, die Bakterien spüren können. Statistisch gesehen hat es viele Bakterien, die sich eine Generation oder sogar mehrere Generationen lang fortpflanzen, ohne echte Betriebsbedingungen zu erleben. Genau die sogenannte Verlust, die Tausende von Meilen entfernt ist, wird in jedem Gärbehälter der Schmetterlingseffekt Tag für Tag bestätigt. Daher ist das Streben nach der Parallelität von Parallelbioreaktoren ohne Ende, und der Aufbau eines echten Parallelbioreaktoren ist kein Übernachtungsprozess. Sie müssen ein tiefes Verständnis des Arbeitsprinzips der gesamten Geräte und aller Komponenten haben, wie zum Beispiel die Trennung starker und schwacher Elektrizität, um Sensorsignale wie Elektroden vor Störungen zu schützen; Die Kontrolle der gleichen Parameter zwischen Tanks stammt aus dem gleichen Modul, die Kontrolle ist genauer und der Unterschied ist kleiner; Die Anzahl der Tanks kann in freien Gruppierungen zunehmen und abnehmen, im Vergleich zu mehreren Tanks oder mehreren unabhängigen Tanks ist die Parameterkurve der Parallelbioreaktoren besser konsistent, parallel und wiederholbar; Unter derselben Parametersteuerung übereinstimmen die Parameterkurven verschiedener Tanks stark.

Technische Merkmale:

2 bis 48 Tanks können parallel gesteuert werden, die Anzahl der Tanks wird willkürlich erhöht, der Block-Modul wird erhöht, keine komplexe Verbindung ist erforderlich, das Netzkabel kann direkt gesteuert werden.

2, das Tankvolumen ist flexibel, 250ml / 500ml / 1000ml beliebige Kombination, kann miteinander austauscht werden, die Basis ist universell.

Modulares Design des Controllers, das flexibel konfiguriert werden kann, um unterschiedliche experimentelle Anforderungen zu erfüllen

Jeder Tank kann unabhängig von der Temperatur, Rühren und pH、DO、 Ergänzung, Entblasung, Belüftung (einschließlich individueller Kaskadensteuerung)

5, kann die Peristaltische Pumpe präzise Steuerung der Nachfüllmenge, die Realisierung von Batch, Flow-Plus, kontinuierliche und Bewässerungs-Kultivierung einstellen

6, erweiterbare Zelldichte, Abgasanalyse, Glukose-Online-Detektion, Ergänzungsgewicht und andere Funktionsmodule

MC-bio Bioprocess Big Data Analyse Software bietet fortgeschrittene Prozesssteuerung und Datenanalyse zur Unterstützung des DOE-Experiments Design

Anwendung:

• Mikrobielle Fermentation (Bakterien, Hefe, Pilze)

• Suspendierte Zellkultur (Säugetiere, Pflanzen, Insekten)

• Zellkultur mit Mikroträgern

• Mediumoptimierung, Klonscreening

• Kleine Proteinexpression, Antikörperexpression

• Prozessentwicklung und Prozessoptimierung

Technische Parameter: