Biorreatores de quimioestato para culturas contínuas

A realização de culturas contínuas em um biorreator de quimioestato demanda uma alimentação constante de meio de nutrientes fresco, ao mesmo tempo em que se descarta uma massa igual de meio consumido, incluindo biomassa. O objetivo do processo em quimioestato é manter todos os parâmetros constantes, incluindo o crescimento da cultura e as taxas de mortalidade, por meio do controle da adição de meio de nutrientes. Uma vez que tais parâmetros atinjam o estado de equilíbrio, variáveis como o metabolismo do organismo podem ser analisadas como uma função dos parâmetros que sofrem alterações. O processo também proporciona a possibilidade de aumento de produtividade, pois a taxa de crescimento é mantida nos níveis ideais para a taxa de formação de produto.

Como atingir condições de estado de equilíbrio por meio de monitoramento contínuo

A manutenção de condições de estado de equilíbrio para células ou microrganismos durante um período de tempo relativamente longo requer uma visão detalhada sobre o processo de cultura. O grande número de sensores disponíveis, tais como análise de gás de exaustão, densidade de células vivas e sensores de biomassa, proporciona a possibilidade de monitoramento contínuo de parâmetros críticos. O software para bioprocessos permite que pesquisadores utilizem esses dados para o cálculo de parâmetros adicionais como a taxa de crescimento (µ), de forma que eles possam adaptar perfeitamente a alimentação de nutrientes para o bioprocesso do quimioestato. A alteração da taxa em que o meio fresco é adicionado em processos de quimioestato (taxa de diluição D) faz com que seja possível controlar a taxa de crescimento e, dessa forma, manter esse parâmetro constante dentro de um intervalo que maximiza a taxa de formação de produto de biomassa.

Alimentação de nutrientes precisa e controle da taxa de diluição

A bomba para adição de substrato pode ser controlada diretamente no biorreator ou por meio de um software para bioprocessos específico. Um exemplo de uma grande vantagem do software para bioprocessos é a possibilidade de utilizar sensores virtuais para definir a taxa de diluição e, dessa forma, evitar a remoção celular (wash-out). Se a taxa de diluição for maior do que a taxa máxima de crescimento nas condições selecionadas, a biomassa será eliminada do biorreator de quimioestato.

Conexão de bombas e balanças adicionais para maior flexibilidade

Uma vez que, em bioprocessos contínuos, o meio fresco é alimentado constantemente e o meio consumido é removido constantemente, é comum que as bombas que costumam estar integradas a biorreatores não sejam suficientes. Será possível conectar bombas externas adicionais se o biorreator tiver portas analógicas adicionais, de entrada e saída. Conectar uma balança também permite uma alimentação gravimétrica para adição precisa de nutrientes durante longos períodos de tempo. Para ter certeza de que a bomba e/ou balança externa podem se comunicar com o biorreator, é uma boa ideia adquirir equipamentos pré-configurados junto ao fabricante do biorreator.

Alternar com facilidade entre operações contínuas e em batelada

A vantagem de poder selecionar livremente o modo de operação das bombas integradas ao biorreator é permitire reconfigurar as bombas de forma rápida e fácil. Isso permitiria, por exemplo, que os operadores removessem uma bomba antiespuma que não fosse mais necessária e a convertessem em uma bomba de alimentação analógica simplesmente apertando um botão. Em outras palavras, um processo em batelada pode ser convertido em um processo de quimioestato sem a necessidade de obter novos equipamentos ou utilizar mais espaço no laboratório.

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  • Redox
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  • Vasos de cultura de uso único
  • Amostragem estéril
  • Software para bioprocessos
  • Qualificação

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Nos biorreatores para culturas contínuas

Minifors 2

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Labfors 5

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Biorreator de bancada de alta performance para qualquer aplicação

  • Volume total de até 13 L

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Multifors 2

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Biorreator paralelo para bioprocessos em pequena escala

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  • Opção de bombas integradas adicionais (opcional)

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  • Até seis biorreatores totalmente equipados em uma IHM

eve® – a plataforma de software para bioprocessos

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Ferramenta de planejamento voltada para fluxos de trabalho que oferece diversas opções de gerenciamento e controle de bioprocessos

 

  • Monitoramento e controle de parâmetros de bioprocessos

  • Estratégias de alimentação

  • Sensores virtuais para análise abrangente de dados do processo

  • Validação de acordo com FDA 21 CFR Parte 11

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Mohd Razif Mamat - Chefe de operação e administração técnica, Malaysia Genome Institute

«A manutenção bem-sucedida de condições de estado de equilíbrio requer o equipamento certo e estratégias de alimentação bem projetadas.»

Lea Düppe — Gerente de Produtos de Aplicações de Bioprocessos

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