+7 (495) 543 88 54

Пн-Пт: с 9:00 до 17:00 по МСК

Email:

06.08.2025

Регуляторы массового расхода для поддержания контролируемой среды в биореакторах

Биотехнологии, связанные с новыми препаратами и генной терапией, становятся всё сложнее, требуя соответствующих производственных процессов. Биопрепараты (биологические препараты) — лекарства, получаемые из биологических источников: органов, тканей, линий клеток млекопитающих или генетически модифицированных клеток и организмов. Исследование и производство этих инновационных биопрепаратов требует биореакторов нового поколения, способных обеспечить стабильную, точно контролируемую среду для высокочувствительных растительных и животных клеточных культур. Для создания таких сред биореакторы нуждаются в точном и стабильном контроле растворенного кислорода (DO) и pH для поддержания критических параметров процесса, а также в максимальном времени безотказной работы для достижения целевых показателей выхода.

Зачем поддерживать контролируемую среду в биореакторе

Поддержание контролируемой среды в биореакторе — ключевое условие оптимального роста клеток. Два критических фактора, влияющих на урожайность клеточной культуры:

  • Уровень растворенного кислорода (DO) в биореакторе;
  • pH культуральной среды.

Клетки в биореакторе выживают только при соблюдении параметров (например, DO и pH) в заданных пределах. Для поддержания этих условий биореакторы используют массовые расходомеры-регуляторы, обеспечивающие точную и стабильную подачу газов для стабилизации ключевых функций.

Точный контроль уровня растворенного кислорода достигается обогащением воздушного потока кислородом или его замещением азотом. Это регулирует рост клеток и снижает выработку токсичных побочных продуктов, повышая выход продукта.

Жесткий контроль pH с помощью CO₂ также критичен. Хотя некоторые процессы используют кислоты/основания для коррекции pH, они агрессивны для чувствительных клеток млекопитающих. Подача CO₂ — более эффективный метод стабилизации pH культуральной среды.

Приборы для поддержки контролируемой среды в биореакторе

Газовые контроллеры расхода — ключевой компонент производительности биореактора и времени безотказной работы, управляя подачей критических газов для поддержания уровня DO и pH культуральной среды. Поскольку типичный цикл работы биореактора длится до 15 дней, жизненно важно, чтобы контроллеры обеспечивали точное, повторяемое и стабильное управление газом. Кроме того, при изменении расхода газа регулятор давления SLA5800 поддерживает стабильное давление, обеспечивая бесперебойность процесса.

Массовые расходомеры-регуляторы серии SLA от Brooks Instrument десятилетиями обеспечивают эффективный и долговечный контроль в биопроизводствах. Благодаря превосходной долговременной стабильности и лучшим в отрасли показателям наработки на отказ (MTBF), модели SLA5800 и SLAMf стали отраслевым стандартом в науках о жизни.

Опираясь на глубокое понимание управления газовыми потоками в биотехнологиях, инженеры Brooks Instrument разработали для серии SLA дополнительные функции, решающие ключевые отраслевые задачи. Доступны специальные опции Performance и Premium для:

Ключевые особенности моделей SLA Series Biotech MFC:

  • Высокий коэффициент регулирования (турндаун) для контроля широкого диапазона расходов газа: Устройства имеют турндаун 250:1 при расходах 5 sccm – 150 slpm и 150:1 для более высоких расходов. Это позволяет охватывать широкий диапазон расходов без отдельных устройств для малых/больших потоков.
  • Крайне низкая протечка клапана: Улучшенный клапан с протечкой 0.005 sccm (для 5 sccm – 150 slpm) и 15.6 sccm (высокие расходы). Низкая протечка потенциально устраняет потребность в отсечном клапане, снижая затраты и время валидации.
  • Предварительно калиброванные многогазовые страницы: Управление до 4 газами (воздух, CO₂, N₂, O₂) через ПО Brooks BEST или цифровые интерфейсы. Комбинация высокого турндауна и многогазовости сокращает количество MFC в системе до 90%.
  • Поддержка нормативных требований (Premium-версии): Уплотнители и седла клапанов: USP Class VI, FDA-совместимые, без выщелачивающихся аминов (ADI-free); сертификация USP <88>, USP <661.1> для материалов контактного тракта; калибровка NIST/ICC с трассируемостью.
  • Цифровые интерфейсы: Поддержка EtherNet/IP™ и PROFINET для диагностики реального времени и прогнозной аналитики.
Полезная информация: