Gasregelung für Benchtop-Bioreaktoren

Normalerweise werden Dutzende von Durchflussinstrumenten benötigt, um die Anforderungen moderner Benchtop-Bioreaktoren zu erfüllen. Mit dem FLEXI-FLOW Compact hat unser Kunde jedoch die Erfahrung gemacht, dass diese Anzahl erheblich reduziert werden kann, was es den Herstellern von Bioreaktoren ermöglicht, effizienter mit ihrem Lagerbestand, ihren Vorlaufzeiten und ihrem Instrumentendesign umzugehen.

Die Herausforderung für Benchtop-Bioreaktor Anwendungen

Die meisten Bioreaktoren — ob sie nun für fermentierte Lebensmittel und Getränke oder für die Entwicklung von Impfstoffen und Arzneimitteln verwendet werden — müssen mit Gasen für das Wachstum von Bakterien, Hefen oder Zellen versorgt werden, damit die gewünschte biologische Synthese stattfinden kann. Diese Zusatzstoffe werden in der Regel kontinuierlich über einen Zeitraum von einigen Tagen bis zu mehreren Wochen mit Hilfe von Durchflussreglern zugefügt. Hersteller von Bioreaktoren möchten Reaktoren bauen, die so universell einsetzbar wie möglich sind, um mit einem System möglichst viele unterschiedliche Anwendungen realisieren zu können. Idealerweise deckt ein Bioreaktoraufbau eine breite Palette an Gasdurchflussraten ab.

Durchflussregelung in Benchtop Bioreaktoren

Durchflussanforderungen für Benchtop-Bioreaktoren

Für einen zuverlässigen biologischen Wachstumsprozess sind präzise, wiederholgenaue und stabile Gasdurchflüsse wesentlich. Vor allem in Forschung und Entwicklung sind viele verschiedene Gasdurchflussraten für die besten Wachstumsbedingungen notwendig. Für Benchtop-Bioreaktoren werden kompakte Gasdurchflussmessgeräte benötigt. Für Hersteller, die Bioreaktoren nach Kundenwunsch bauen, ist es wichtig, die Anzahl der Varianten von Durchflussmessern und Durchflussreglern möglichst gering zu halten. Dadurch können Veränderungen bei der Lieferzeit deutlich einfacher abgefangen werden. Außerdem werden Informationen über den Druck im Reaktor benötigt, um den Benutzer des Bioreaktors über die aktuellen Prozessbedingungen zu informieren.

Unsere empfohlenen Instrumente

Wichtige Aspekte

Extrem großer dynamischer Durchflussbereich
Einfache Umstellung der Gasart
Hohe Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Langzeitstabilität
Informationen zum Systemdruck
Kompakt

Prozesslösung

Bronkhorst bietet Gasdurchflussregelungen für Bioreaktorhersteller an und verfügt über einen universellen Gasdurchflussregler, speziell für den Einsatz in Benchtop-Bioreaktoren. Der FLEXI-FLOW Compact Massendurchflussregler ist mit einem einzigartigen Durchflusssensor ausgestattet, der den Durchfluss über einen weiten dynamischen Bereich (sehr hohes Turndown-Verhältnis von 1:1000), in Kombination mit ausgezeichneter Genauigkeit und Kompatibilität mit 20 verschiedenen Gasarten messen und regeln kann.

Dies ermöglicht es dem Bioreaktorhersteller, den Durchflussbereich einfach zu ändern und auf andere Gase umzuschalten, ohne dass er zu anderen Geräten wechseln muss. Der FLEXI-FLOW Compact ist außerdem mit Temperatur- und Drucksensoren ausgestattet, die dem Benutzer mehr Daten liefern. Auf diese Weise können Sie von einer Modellreduzierung profitieren, die Ihnen eine lokale Lagerhaltung ermöglicht und Sie somit unabhängig von Durchlaufzeiten macht.

Durchflussschema

Einfache Umstellung der Gasart

Da Luft, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoffdioxid die gebräuchlichsten Gase auf diesem Gebiet sind, sind die Daten dieser Gase standardmäßig im FLEXI-FLOW Compact gespeichert, sodass keine gesonderte Kalibrierung mehr nötig ist. Bei Gebrauch der eingebauten Fluidat Firmware können Sie auf einfachste Weise die physikalischen Eigenschaften von Gasen berechnen und verwenden und so die Anzahl der benötigten Instrumente reduzieren.

Wo ein typischer Bereich bis 20 l_n/min mit vier Gasen üblicherweise von 36 Modellen abgedeckt wurde, kann dieser auf 12 Modelle reduziert werden, mit vier Gasen an Bord sogar auf 3 Massendurchflussregler-Modelle. Der Hersteller des Bioreaktors und der Endanwender können entscheiden, welches dieser Gase verwendet werden soll, indem sie einen Parameter in der Software einstellen.

FLEXI-FLOW-Durchflussregler ermöglicht Modellreduzierung

Reduktion der Gasdurchflussregler möglich

Was unsere Kunden sagen:

„Wir müssen nur einige wenige Modelle an Lager haben, um alle unsere Designoptionen zu erfüllen. Außerdem konnten wir die Anzahl der Instrumente in unserem Prozess reduzieren, was wiederum zur geringeren Stellfläche für die Benchtop-Bioreaktoren als zuvor resultiert.“

Langzeitstabilität

Dank der Kapillar-Chip-Sensor-Technologie in Verbindung mit reibungsfreier Ventiltechnik und -elektronik, besitzt der FLEXI-FLOW Compact ausgezeichnete Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Langzeitstabilität. Der Kapillar-Chip-Sensor, der den Gasdurchfluss misst, bleibt jahrelang sehr stabil und benötigt keine regelmäßige Rekalibrierung. Da der kleine Sensor weniger anfällig für Temperaturschwankungen ist, ist auch die Kurzzeitstabilität hoch.

Informationen zum Systemdruck

Die Informationen zum Systemdruck sollen den Bioreaktornutzer informieren oder im Bedarfsfall alarmieren. Dabei wird der Gasversorgungsdruck am Einlass und der Prozessdruck am Auslass des Bioreaktors berücksichtigt. Bei Bioreaktoren ist eine Begrenzung des Prozessdrucks erforderlich, um ein Bersten des Reaktors zu vermeiden. Der FLEXI-FLOW Compact enthält eine Druckmessung und Druckregelung am Einlass und Auslass des Geräts und eignet sich daher für die vorausschauende Wartung des Bioreaktorsystems.

Kompakte Bauweise

Der FLEXI-FLOW Compact hat eine geringe Größe und macht es daher zu einem perfekten Gerät für kompakte Benchtop-Bioreaktoren.

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