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Figure 1 : Le bioréacteur AES offre une série de fonctionnalités contrôlées destinées à automatiser la production de cultures cellulaires.
Les bioréacteurs sont conçus pour offrir un large éventail d'activités en fonction des besoins des applications individuelles. Le bioréacteur à petite échelle d'AES (Oceanside, CA) est un système de culture cellulaire qui offre un large éventail de capacités contrôlées destinées à automatiser la production de cultures cellulaires (voir figure 1). Le réacteur en verre est réutilisable et autoclavable, ce qui est idéal pour les recherches préliminaires, le développement de produits et les applications commerciales. Les composants en acier inoxydable et la plaque de tête assurent un cycle de vie plus long pour le système de paillasse. Le matériel et le logiciel de contrôle sont conformes aux normes 21 CFR Part 11, GMP/GLP et ISA-88 afin de satisfaire un large éventail d'exigences réglementaires.
L'entreprise conçoit et fabrique des systèmes pour l'industrie des sciences de la vie depuis plus de dix ans. Leurs systèmes sont utilisés comme première étape dans l'analyse et l'évaluation des médicaments pour une variété d'applications biotechnologiques. L'entreprise a conçu et fabriqué des unités de paillasse de 2 à 15 litres. Chaque système est capable de créer un environnement idéal pour un large éventail de lignées cellulaires et d'organismes, et prend en charge les processus à haute densité cellulaire. Le contrôle intégré du pH et de l'oxygène et le contrôle de la MFC à 4 gaz permettent de régler l'environnement gazeux à l'intérieur du réacteur pour répondre à un large éventail de besoins d'application. Les applications typiques comprennent les systèmes de lignées cellulaires de produits bactériens et mammaliens. Ces bioréacteurs peuvent être utilisés comme plateforme pour des opérations de solérage, de train de semis, de perfusion ou de lot à N étages et de lot alimenté.
Chaque unité de paillasse est conçue avec une quadruple pompe externe rationalisée qui permet de gagner un espace de travail précieux, qu'elle soit utilisée en laboratoire ou dans un environnement commercial. Dans le cadre d'un processus automatisé, le contrôleur industriel permet de surveiller et de contrôler le processus à distance, partout où un accès réseau est disponible. Une interface utilisateur intuitive rend l'unité facile à utiliser et permet à l'utilisateur de surveiller et d'ajuster à tout moment tous les processus en cours sur le système de culture cellulaire en bioréacteur.
Les systèmes AES fournissent aux utilisateurs une couche de contrôle modulaire qui s'intègre rapidement et facilement à un système de contrôle distribué existant. Les réglages en ligne, l'historisation et les informations sur le système sont présentés à distance par le biais d'un ordinateur en réseau ou d'une interface homme-machine locale. En outre, tout le code du logiciel de contrôle est transparent et à protocole ouvert, ce qui donne aux utilisateurs la liberté d'apporter des modifications et de fournir des mises à jour si nécessaire.
L'oxygène est surveillé en permanence et la vitesse du moteur est modifiée pour faciliter le contrôle du niveau d'oxygène défini par l'utilisateur. En général, le moteur BLDC tourne entre 100 et 300 tr/min. Lorsque le bioréacteur est utilisé avec des cultures à plus haute densité, comme les fermentations bactériennes, les vitesses peuvent atteindre plus de 1200 tr/min. Dans ce cas, la société incorpore un moteur à balais maxon qui fournit au système le couple plus élevé nécessaire à de telles applications.
La turbine de mélange repose sur un moteur à courant continu sans balais (BLDC) et un réducteur de haute technologie conçus et fabriqués par maxon (voir Figure 2). Les composants de mouvement sont équipés d'un encodeur intégré et placés à l'intérieur d'un boîtier classé IP. Tous ces composants de mouvement de précision sont ensuite insérés dans l'arbre d'agitation et reliés à la turbine de mélange. Une boucle de rétroaction supplémentaire au système de contrôle est utilisée pour maintenir une température et une infusion d'oxygène appropriées, qui sont utilisées pour respirer les cellules de mammifères.
Conclusion
Lorsqu'ils travaillent avec des équipements hautement sensibles tels que le bioréacteur AES, les utilisateurs doivent avoir la certitude que le système fonctionnera conformément à leurs normes. La conception et la fabrication avancées de chaque moteur maxon offrent la précision et le cycle de vie prolongé requis par les utilisateurs. En combinant l'intégration du système de mouvement approprié avec la conception de haute qualité des autres composants du bioréacteur, les utilisateurs ont accès à l'une des unités de bureau les plus stables disponibles sur le marché.
