소형발효기 / 바이오리액터 8

높은 병렬화 수준 덕분에 생명공학, 화학 또는 제약 연구에서 대량 발효 공정을 손쉽게 구현할 수 있습니다. 이는 새로운 생산 공정 개발 시간과 비용을 크게 절감해 줍니다. 8~15ml의 소량 생산이 가능하여 재료비와 공정비를 현저히 절약할 수 있습니다.

2mag 바이오리액터는 정밀하게 제어 가능한 교반 속도와 자동 교반기 모니터링 기능, 그리고 pH 및 용존산소(DO)의 정확하고 비침습적인 실시간 측정 기능을 특징으로 합니다. 배양 용기의 가스 주입 및 혼합은 가스 유도식 유도 교반 요소에 의해 이루어집니다.

무균 헤드스페이스 가스 주입은 교차 오염 및 외부 오염을 방지하고 호기성 및 혐기성 미생물 배양을 가능하게 합니다. 정밀
하게 정의된 공정 엔지니어링 매개변수와 기존 교반 탱크 반응기와 유사한 전력 및 산소 투입량( kLa > 0.4 s⁻¹ )은 결과의 간단하고 안정적인 규모 확장을 보장합니다.

바이오리액터 8은 독립형으로 작동하거나 피펫팅 로봇에 통합하여 완전 자동화된 방식으로 작동할 수 있습니다.

병렬화 기능:
바이오리액터는 8개 또는 48개의 병렬 리액터를 갖춘 두 가지 모델로 제공됩니다. 여러 바이오리액터 장치를 동시에 사용하면 더욱 높은 수준의 병렬화를 구현할 수 있습니다. 이러한 장치들은 지능형 중앙 소프트웨어를 통해 제어되며, 중요한 공정 변수(pH 및 용존 산소량)를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 또한, 여러 바이오리액터 장치를 동시에 사용하면 온도나 교반 속도와 같은 다른 변수들도 조절할 수 있습니다.

온도 제어
생물반응기 블록의 온도는 내장된 Pt100 센서를 통해 기록되며, 외부 온도 조절기를 통해 제어할 수 있습니다. 증발로 인한 손실을 방지하기 위해 반응 용기 상단의 공기는 환류 냉각기를 사용하여 냉각할 수 있습니다. 증발된 물은 응축되어 반응 용기 내에 남아 있게 됩니다. pH 및 용존 산소(DO) 센서가 장착된 생물반응기는 10°C에서 50°C까지의 온도 범위에서 사용할 수 있습니다. 센서가 없는 경우에는 0°C에서 65°C까지의 온도 범위에서 사용 가능합니다.

배양 용기의 작업
용량은 8~15밀리리터입니다. 이는 발효 부피를 크게 줄이지 않고 반복적인 샘플링이 가능하며, pH 조절제나 기질을 첨가할 수 있는 충분한 용량을 제공합니다.

pH 및 용존산소의 실시간 측정
비침습적 광학 센서 시스템을 이용하여 실험 전 기간 동안 pH와 용존산소를 실시간으로 측정할 수 있습니다. 이를 위해 배양 용기 바닥에 작은 센서 반점(pH 및 O₂에 민감한 발광 염료)을 부착했습니다 . 형광 측정은 빛 자극 후 발광 소멸 시간(DLR=Dual Lifetime Referencing Principle, PreSens GmbH)을 측정하여 이루어집니다. 측정 범위는 pH의 경우 4.0~7.5, 용존산소의 경우 0~50%입니다.

반응 용기(일회용)
센서 포인트가 장착된 일회용 배양 용기는 폴리스티렌 재질로 제작되었으며 2개 세트로 멸균 포장되어 있습니다. 이를 통해 바이오리액터의 설치 시간을 단축하고 간편하게 장비를 갖출 수 있습니다. 칸막이가 있는 특수한 배양 용기 구조와 교반 요소의 조합으로 배지가 매우 잘 혼합되고 산소 전달률이 높아집니다.

가스 공급
바이오리액터의 연속적인 가스 공급은 가스 혼합 스테이션을 통해 이루어질 수 있습니다. 사용되는 가스(O₂, N₂, 공기)에 따라 호기성 및 혐기성 배양이 가능합니다. 배양 용기 배지로의 가스 전달은 유도 구동식 자기 교반 소자를 통해 수동적으로 이루어집니다. 가스 전달 속도는 교반 속도를 통해 조절할 수 있습니다.

교반봉 모니터링:
드물지만 세포 밀도가 매우 높거나 배지 내 고형물 비율이 높은 경우 개별 교반 요소가 고장날 수 있습니다. 이러한 고장은 몇 초 내에 감지되어 교반기가 자동으로 재가동됩니다. 따라서 교반기 모니터링 기능은 안전한 실험 진행을 보장합니다.

지능형 소프트웨어는
독립형 소프트웨어를 통해 여러 개의 bioREACTOR 8 및/또는 bioREACTOR 48 장치를 병렬로 작동할 수 있도록 지원합니다. 또한, 이미 완료된 실험 결과와 새로 진행 중인 실험을 비교할 수 있습니다.

오토클레이브 가능 및 멸균성
모든 부품은 배지와 접촉하는 모든 부분이 오토클레이브 멸균이 가능하거나 멸균 포장된 일회용 재질로 제작되었습니다. 고정식 교반 요소가 포함된 가스 주입 장치는 완전히 오토클레이브 멸균이 가능합니다. 또한, 생물반응기 전체 블록은 에탄올 멸균이 가능합니다. 일회용 배양 용기는 멸균 포장되어 실험 후 폐기되었습니다. 실험 중 멸균된 헤드스페이스 가스 주입으로 교차 오염 및 외부 오염을 방지했습니다.

확장성:
교반체의 정밀하게 정의된 기하학적 구조, 정밀하게 특성화된 공정 엔지니어링 매개변수, 그리고 기존 교반 탱크 반응기와 유사한 자기 교반체를 통한 전력 및 산소 투입량( kLa > 0.4 s-1 ) 덕분에 결과를 리터 규모로 간단하게 확장할 수 있습니다.

자동화
바이오리액터는 데스크톱 장치(독립형)로 작동하거나 피펫팅 로봇에 통합하여 완전 자동화할 수 있습니다. 통합을 통해 pH 조절, 기질 첨가 및 반응 용기에서 샘플 채취가 가능합니다. 이를 통해 공급 전략을 분석하고, 광학 밀도(OD)를 실시간으로 측정하거나, 추가 테스트를 위해 용기에서 샘플을 채취할 수 있습니다.