Bakteriell fermentering
Bioreaktorer med høy oksygenoverføring for mikrobiell fermentering med høy celletetthet — glass for utvikling, rustfritt stål for robust produksjon — konstruert for den intense luftingen og varmebelastningen disse kulturene krever.
Utfordringen
Rekombinante proteiner, industrielle enzymer og plasmid-DNA begynner nesten alltid som en bakteriell fermentering. Designbegrensningen endres aldri: en stamme som dobler seg på tjue minutter forbruker oksygen raskere enn en underdimensjonert bioreaktor kan levere det. Over omtrent 70 g/L cellemasse er rekombinant E. coli ikke lenger begrenset av substrat — den er begrenset av hvor mye oksygen som krysser gass–væske-grenseflaten [1]. To størrelser følger av dette, og det er dem vi dimensjonerer reaktoren etter: den volumetriske overføringskoeffisienten (kLa) og varmebelastningen kappen må kvitte seg med ved vekstmaksimum — uten å miste steriliteten mellom påfølgende batcher.
Derfor deler serien seg i to. I utvikling er det viktigste å se hva som skjer inne i bioreaktoren — skumdannelse, turbiditet, veggvekst — og glass gjør det mulig. I produksjon er det viktigste driftstrykk, sterilisering på plass og en levetid målt i år: derfra er det stål.
VINCI-teknologien i praksis — høyeffekts omrørt tank (glass → stål)
Omrørte bioreaktorer med høy spesifikk effekt, Rushton-impellere og ringspargere: kombinasjonen som opprettholder den oksygenoverføringen tette mikrobielle kulturer krever, styrt av Bioflex™.
- Oksygenoverføring. Rushton-turbinen er fortsatt det obligatoriske valget når høy kLa kreves: den er radial, river boblene i stykker og holder dem i blandesonen i stedet for å drive dem mot overflaten. I flerkonfigurasjon med ringsparger rapporterer anvendelseslitteraturen maksima rundt 308 h⁻¹, tilsvarende en OTR på omtrent 350 mmol/L·h [2].
- Glass i utvikling, stål i produksjon. Glassbioreaktorer for metodeutvikling og direkte observasjon; rustfritt stål 316L med SIP/CIP der repeterbarhet, sterilitet og lang levetid betyr noe.
- Å bli kvitt varmen. Kapper og spiraler dimensjonert på den metabolske toppen, ikke på batchgjennomsnittet: det er toppen som avgjør om temperaturen holder seg innenfor båndet.
- DO-kaskade og Bioflex™-oppskrifter. Oppløst oksygen styrer omrøring, gasstrøm og O₂-berikning i kaskade — DO-stat-mating inkludert — med lagrede, repeterbare oppskrifter.
Fra forskning til produksjon, én plattform
De samme parametrene og Bioflex™-oppskriftene tar deg fra benk til industriell skala og reduserer overføringsrisikoen mellom trinnene.
In-situ steriliserbare bioreaktorer og fermentorer for FoU
BioSIP-serien.
Se systemet →
In-situ steriliserbare bioreaktorer og fermentorer for pilot og produksjon
BioFerm-serien.
Se systemet →
In-situ steriliserbare bioreaktorer og fermentorer i stor skala
Bioreaktorer etter mål.
Se systemet →Ytelsesmålinger
Tallene nedenfor er referanseverdier fra publisert litteratur og industrielle anvendelsesnotater — ikke resultater oppnådd av VINCI eller kundene.
- kLa opptil ~308 h⁻¹. Målt i en omrørt bioreaktor med to 6-blads Rushton-impellere og ringsparger — størrelsesordenen tett mikrobiell fermentering krever [2].
- Høy celletetthet. Dokumenterte fed-batch-prosesser med E. coli når OD₆₀₀ ≈ 201, omtrent 76 g/L tørrvekt [2].
- DO-stat-mating. Å styre matingsraten etter svingninger i oppløst oksygen er en etablert vei til høy tetthet og høye titere av rekombinante proteiner [1][2].
Vitenskapelige kilder
- High cell density cultivation of E. coli for recombinant protein production (PMC)
- Industrielt anvendelsesnotat — E. coli-kultur med høy celletetthet i en omrørt bioreaktor med Rushton-impellere og ringsparger (kLa ≈ 308 h⁻¹, OD₆₀₀ ≈ 201, tørrvekt ≈ 76 g/L)
La oss snakke om prosessen din
Fortell oss om anvendelsen din: ingeniørteamet vårt svarer innen 24 timer.
