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Mikrobenkultur mit hoher Zelldichte

Die Kultur bei hoher Zelldichte erfüllt den Anspruch, die grösstmögliche Menge eines Produktes (meistens handelt es sich um ein rekombinantes Protein) in der kürzestmöglichen Zeit/dem kleinstmöglichen Volumen herzustellen.

INFORS HT besitzt langjährige Erfahrung bei der Konstruktion von Systemen mit leistungsstarker Durchmischung, guter Temperatursteuerung und, als Plus, flexiblen Sauerstoffgenerierungs- und Beschickungsstrategien. Dies gilt von kleinen Ansätzen von z.B. 0,5 l bis hin zum Hektolitermassstab.

Bioreaktoren von INFORS HT erfüllen alle wesentlichen Anforderungen, d.h.:

  • Leistungsstarke Motoren gewährleisten eine gute Durchmischung und bieten die benötigten hohen Mengen an gelöstem Sauerstoff bei zunehmender Dichte der Kultur.
  • Eine Temperatursteuerung, die an die zunehmende Wärmeabgabe bei steigenden Kulturdichten angepasst ist.
  • Eine Reihe von Strategien zur Aufrechterhaltung angemessener Spiegel gelösten Sauerstoffs je nach Kulturdichte und Substratverfügbarkeit.
  • Steuerung von mehreren Beschickungspumpen für Substratänderungen in verschiedenen Stufen der Fermentation oder die automatische Zugabe eines induzierenden Wirkstoffs.
  • Möglichkeit des Hinzufügens von externen Sensoren zur Detektion der Substratkonzentration, des Aufbaus von toxischen Nebenprodukten oder der Produktkonzentration.

Was eine automatische Prozesskontrolle leisten kann:

Zur Zeit ihres grössten Wachstums sind Kulturen mit hoher Zelldichte von der Verfügbarkeit hoher Spiegel gelösten Sauerstoffs abhängig (mit Hilfe einer Kaskade von Prozessparametern, wie Rührergeschwindigkeit, Gasfluss und Sauerstoffzufuhr) oder von einer Steuerung der Beschickung, um diese an die in der Kultur bereits vorhanden Subtratmengen anzupassen.

INFORS HT schafft in diesem Zusammenhang die Möglichkeit, prozessgekoppelte Sensoren z.B. für Glukose oder Methanol hinzuzufügen, die Beschickung auf Grundlage des mikrobiellen Stoffwechsels zu steuern, z.B. mit Hilfe des respiratorischen Quotienten (RQ), oder eine Reihe von Optionen zur exponentiellen Beschickung basierend auf Echtzeitmessungen der Substratkonzentration oder durch Anpassung an den vorhandenen Spiegel an gelöstem Sauerstoff wahrzunehmen.

Zusätzliche Features, wie “Follow File” zur einfachen Wiederholung von produktiven Fermentationen, und eine flexible ereignisbasierte Steuerung durch die Bioprozess-Steuerungssoftware Iris sowie zuverlässige reproduzierbare Optimierungsstrategien, können in Verbindung mit der Fähigkeit zur individuellen Reaktion auf unerwartete Schwankungen bei individuellen Fermentationen eingesetzt werden.

Bei Anwendungen mit Kulturen mit hoher Zelldichte werden im typischen Fall u.a. die folgenden Mikroben eingesetzt:
  • E. coli
  • Pichia pastoris


Typische Arbeitsvolumina:

Parallel Bioreaktor Multifors 2, 3er-Konfiguration von INFORS HT
Multifors 2 0,5 - 1 l Minifors 1 - 3 l Labfors 5 1,2 - 10 l Techfors-S 5 - 30 l Techfors 20 - 750 l
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