Bakterijska fermentacija
Bioreaktorji z visokim prenosom kisika za mikrobno fermentacijo visoke gostote celic — steklo za razvoj, nerjavno jeklo za robustno proizvodnjo — zasnovani za intenzivno prezračevanje in toplotno obremenitev, ki jih te kulture zahtevajo.
Izziv
Rekombinantni proteini, industrijski encimi in plazmidna DNA se skoraj vedno začnejo kot bakterijska fermentacija. Projektna omejitev se nikoli ne spremeni: sev, ki se podvoji v dvajsetih minutah, porabi kisik hitreje, kot ga lahko dovaja premajhen bioreaktor. Nad približno 70 g/L celične mase rekombinantna E. coli ni več omejena s substratom — omejuje jo količina kisika, ki prečka mejno površino plin–tekočina [1]. Iz tega sledita dve količini in po njiju dimenzioniramo reaktor: volumetrični koeficient prenosa (kLa) in toplotna obremenitev, ki jo mora ovoj odvesti v višku rasti — brez izgube sterilnosti med zaporednimi serijami.
Zato se linija deli na dvoje. V razvoju je pomembno videti, kaj se dogaja v bioreaktorju — penjenje, motnost, rast na stenah — in steklo to omogoča. V proizvodnji so pomembni delovni tlak, sterilizacija na mestu in življenjska doba, merjena v letih: od tam naprej je jeklo.
Uporabljena tehnologija VINCI — mešalni reaktor visoke moči (steklo → jeklo)
Mešalni bioreaktorji z visoko specifično močjo, mešala Rushton in obročasti spargerji: kombinacija, ki vzdržuje prenos kisika, kakršnega zahtevajo goste mikrobne kulture, upravljana z Bioflex™.
- Prenos kisika. Turbina Rushton ostaja obvezna izbira, kadar je potreben visok kLa: deluje radialno, trga mehurčke in jih zadrži v coni mešanja, namesto da bi jih potisnila na površino. V večkratni konfiguraciji z obročastim spargerjem aplikacijska literatura navaja maksimume okoli 308 h⁻¹, kar ustreza OTR približno 350 mmol/L·h [2].
- Steklo v razvoju, jeklo v proizvodnji. Stekleni bioreaktorji za razvoj metod in neposredno opazovanje; nerjavno jeklo 316L s SIP/CIP tam, kjer štejejo ponovljivost, sterilnost in dolga življenjska doba.
- Odvajanje toplote. Ovoji in spirale, dimenzionirani na presnovni višek, ne na povprečje serije: višek odloča, ali temperatura ostane v pasu.
- Kaskada DO in recepti Bioflex™. Raztopljeni kisik v kaskadi krmili mešanje, pretok plina in obogatitev z O₂ — vključno z dovajanjem DO-stat — z zapisanimi, ponovljivimi recepti.
Od raziskav do proizvodnje, ena platforma
Isti parametri in recepti Bioflex™ vas popeljejo od laboratorijske mize do industrijskega merila in zmanjšajo tveganje prenosa med stopnjami.
Bioreaktorji in fermentorji, sterilizabilni in situ, za R&R
Serija BioSIP.
Oglejte si sistem →
Bioreaktorji in fermentorji, sterilizabilni in situ, za pilot in proizvodnjo
Serija BioFerm.
Oglejte si sistem →
Velikoobsežni bioreaktorji in fermentorji, sterilizabilni in situ
Bioreaktorji po meri.
Oglejte si sistem →Merila zmogljivosti
Spodnje številke so referenčne vrednosti iz objavljene literature in industrijskih aplikacijskih zapisov — ne rezultati, ki bi jih dosegel VINCI ali njegove stranke.
- kLa do ~308 h⁻¹. Izmerjeno v mešalnem bioreaktorju z dvema 6-lopatastima mešaloma Rushton in obročastim spargerjem — velikostni razred, ki ga zahteva gosta mikrobna fermentacija [2].
- Visoka gostota celic. Dokumentirani procesi fed-batch z E. coli dosegajo OD₆₀₀ ≈ 201, približno 76 g/L suhe celične mase [2].
- Dovajanje DO-stat. Vodenje hitrosti dovajanja po nihanjih raztopljenega kisika je uveljavljena pot do visoke gostote in visokih titrov rekombinantnih proteinov [1][2].
Znanstveni viri
- High cell density cultivation of E. coli for recombinant protein production (PMC)
- Industrijski aplikacijski zapis — kultura E. coli visoke gostote celic v mešalnem bioreaktorju z mešali Rushton in obročastim spargerjem (kLa ≈ 308 h⁻¹, OD₆₀₀ ≈ 201, suha celična masa ≈ 76 g/L)
Pogovorimo se o vašem procesu
Povejte nam o svoji aplikaciji: naša inženirska ekipa odgovori v 24 urah.
