평행 발효 탱크

평행생물반응기

생물평행반응기는 선진적인 생물과정통제와 자동화조작을 구비하여 세포배양 및 미생물학의 연구개발과 공예개발에 적합하다.평행 프로세스 제어, 모든 관련 매개 변수의 정확한 제어, 사용자 정의 방안과 많은 자동화 제어 프로그램 등 특성은 프로세스 연구 개발을 더욱 빠르고 효율적으로 한다;예를 들어 미생물, 광합성 세균, 포유동물, 인간 세포, 줄기세포 응용 및 생물연료와 생물합성 폴리머 과정 연구.

평행 생물 반응기는 무엇입니까?간단히 말해서, 본질은 여러 반응기의 연용이지만, 여러 생물반응기 (발효 탱크) 의 매개변수 동기화 설정, 동기화 가동, 동기화 정지, 동기화 표시 센서, 배양기 동기화 멸균 등 모든 조작 조건의 동기화를 실현하여 각 매개변수의 높은 일치성과 결과 중복성을 유지하게 한다.왜 평행 생물 반응기입니까?합성생물학의 주요 특징 중 하나는 바로 높은 수준의 계량화이며, 이는 샘플 사이에 고도의 평행성과 일치성이 있어야 하며, 결과의 비교가능성과 신뢰성을 보장해야 한다.그러나 전통적인 다련발효탱크는 단지 여러 개의 발효탱크를 하나로 연결했을 뿐, 그 중 각 발효탱크의 매개변수 설정, 가동, 정지, 표정, 배양기의 조제 멸균 등은 여전히 각각 조작하고, 탱크와 탱크 사이의 이러한 조작은 동기성과 조건 일치성이 결여되어 결과 오차가 매우 크다.그러므로 고통량발효과정의 경우 평행생물반응기만이 고통량견본처리수요하의 막대를 만족시킬수 있다부품 일관성.

평행성 - 소프트웨어와 하드웨어의 결합

"평행성" 은 평행생물반응기의 성능을 측정하는 종합지표로서 그 하드웨어기초는 펌프, 밸브 등 집행소자 및 계기, 변송기 등 검측소자의 안정성 (stability) 과 일치성 (consistency) 및 제어시스템의 안정성 (robustness) 이다.평행 생체반응기의 핵심 기능은 실험설계(DoE)와 하이-스루풋 스크리닝(high-throughput screening)으로 사용 과정에서 많은 데이터가 발생한다.따라서 평행 생체 반응기는 강력한 데이터 관리 시스템(data management system)을 갖추어야 한다.이와 동시에 평행생물반응기를 조작하는 작업량이 많고 오류가 발생하기 쉬우므로 평행생물반응기에 배합된 소프트웨어는 반드시 고도의 자동화와 지능화를 해야 한다.소프트웨어, 하드웨어의 결합은 평행 생물 반응기의 영혼이며, 평행 생물 반응기와 여러 개의 독립 반응기가 연결되는 근본적인 차이이다.

"평행 생체 반응기" 와 "다중 연결 반응기" 의 차이점

약간 규모가 있는 실험실이나 발효 공장에는 반응기 설비가 한 대만 있는 것이 아니다.이런 반응기를 모두 같은 실험을 하고 심지어 실험설계에 사용하는것은 평행생물반응기에 해당하지 않는가?분명히 아니다.설사 여러 대의 한 공장의 생물반응기가 함께 있다 하더라도 모든 조작조건이 같고 원료와 균종도 같지만 결과는 늘 다르다. 몇대의 설비는 줄곧 평균수준보다 높을수도 있고 다른 몇대는 평균수준보다 낮을수도 있다.그러므로 여러 반응기가 한데 모인"오합지졸"은 평행생물반응기라고 할수 없다는것을 명확히 말할수 있다. 또는 적어도 평행생물반응기에 대한 우리의 정의에 부합되지 않으며 평행생물반응기의 가장 중요한 응용인 DOE와 같은 정량분석의 수요도 감당할수 없다.

평행 생체 반응기 "평행성"의 핵심 결정 요소:

겉으로 보기에는'같은 장비와 조작', 왜 실제 효과는 천차만별일까? 사실 장비든 조작이든 똑같을 수 없다. 믹서 프로펠러 크기 설치는 항상 오차가 있고, 계기의 정밀도는 제한되어 있으며, 아날로그량 전송은 손실이 있다. 이런 미세한 오차는 관계가 크지 않은 것 같지만, 미생물, 특히 E.Coli처럼 20분에 한 번 분열될 수 있는 균의 경우 장비와 조작 사이의 미세한 차이가 균체의 전달에 영향을 미친다.이상적인 경우라도 모든 하드웨어가 같다고 가정하면 유체의 운동과 교란도 모두 무작위이고 페환컨트롤러의 동작도 따라서 무작위이다.대형 발효 탱크 설비는 혼합 시간이 수십 분 심지어 더 걸릴 수 있으며, 거시적인 조작 조건과 국부적인 측정 매개변수는 균체가 느낄 수 있는 구경 환경을 대표할 수 없다.통계학의 각도에서 볼 때 많은 균들이 한세대 지어는 몇세대까지 번식하였지만 아직 진정한 조작조건을 겪지 못하고있다.이른바 실수라는 것은 천리로 오류가 나고, 모든 발효 탱크에서 나날이 나비 효과를 검증하고 있다.그러므로 평행생물반응기의 평행성에 대한 추구는 종점이 없으며 진정한 평행생물반응기를 구축하는것은 단번에 이루어지는 과정이 아니다.설비의 전체와 모든 부품의 작업 원리에 대한 깊은 이해가 필요한데, 예를 들면 강약전기를 분리하여 전극 등 센서 신호가 방해를 받지 않도록 보장한다;탱크 간의 동일한 매개 변수의 제어는 동일한 모듈에서 비롯되며, 제어는 더 정확하고 차이가 더 적습니다.탱크의 수량은 자유롭게 조를 이루어 증감할 수 있으며, 다중 연결 탱크 또는 여러 개의 독립된 탱크에 비해 평행 생물 반응기 내의 여러 탱크의 매개 변수 곡선 일치성, 평행성 및 중복성이 더 좋다;동일한 매개변수 제어 하에 서로 다른 탱크의 매개변수 곡선 높이가 일치합니다.

기술적 특징:

1. 2~48개의 탱크를 평행으로 제어할 수 있고, 탱크의 수량이 임의로 증가하며, 블록 모듈식이 증가하여 복잡식 링크 없이 랜선을 직접 꽂으면 제어할 수 있다.

2. 탱크의 용적은 유연하게 선택할 수 있으며, 250ml/500ml/1000ml를 임의로 배합하여 서로 교환할 수 있고, 받침대는 통용된다.

3. 컨트롤러 모듈식 설계로 다양한 실험 수요에 따라 유연하게 구성할 수 있다

4, 각 탱크는 독립적으로 온도, 믹서,pH、DO、패치, 거품 제거, 공기 흐름 (사용자 정의 캐스케이드 제어 포함)

5. 연동 펌프를 조정하여 보충 재료의 양을 정확하게 제어하고, 로트, 흐름 증가, 연속 및 관류 배양을 실현할 수 있다

6, 확장 가능한 세포 밀도, 배기가스 분석, 포도당 온라인 검사, 보충재 무게 측정 등 기능 모듈

7. MC-bio 생물 과정 빅데이터 분석 소프트웨어는 선진적인 과정 제어와 데이터 분석을 제공하고 DOE 실험 설계를 지원한다.

적용:

• 미생물 발효(세균, 효모, 곰팡이)

• 부유세포 배양(포유동물, 식물, 곤충)

• 마이크로 캐리어 를 이용하여 밀착벽 세포 배양 을 하다

• 배지 최적화, 클론 필터링

• 소규모 단백질 발현, 항체 발현

• 공정 개발 및 공정 최적화

기술 매개 변수: