Bronkhorst
Applikationsbericht

Gasregelung für Benchtop-Bioreaktoren

mit universellem Gasdurchflussregler für mehr Flexibilität

Bronkhorst entwickelt und produziert Gasdurchflussregler für Bioreaktorhersteller und verfügt über einen universellen Gasdurchflussregler speziell für den Einsatz in Benchtop-Bioreaktoren. Dieser universelle Gasdurchflussregler hat einen extrem großen Dynamikbereich, der es dem Bioreaktorhersteller ermöglicht, den Durchflussbereich einfach zu ändern und mit einem einzigen Gerät auf andere Gase umzuschalten. Auf diese Weise können Sie von einer Modellreduzierung profitieren, die Ihnen eine lokale Lagerhaltung ermöglicht und Sie somit unabhängig von Durchlaufzeiten macht.

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.

Unsere Lösung
Durchflussregelung in Benchtop Bioreaktoren

Anwendungsanforderungen

Für einen zuverlässigen biologischen Wachstumsprozess sind präzisewiederholgenaue 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

Extrem großer dynamischer Bereich

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. Für diese Anwendung ist der Bronkhorst FLEXI-FLOW Massendurchflussregler mit einem einzigartigen Durchflusssensor ausgestattet, der den Durchfluss über einen weiten dynamischen Bereich misst und regelt (sehr hohes Turndown-Verhältnis von 1:1000), und zwar in Kombination mit ausgezeichneter Genauigkeit und Kompatibilität mit verschiedenen Gasarten.

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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 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 ln/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

Langzeitstabilität

Dank der Kapillar-Chip-Sensor-Technologie in Verbindung mit reibungsfreier Ventiltechnik und -elektronik, besitzt der FLEXI-FLOW 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 enthält eine Druckmessung und Druckregelung am Einlass und Auslass des Geräts und eignet sich daher für die vorausschauende Wartung des Bioreaktorsystems.
 

Kompakte Bauweise

Die geringe Größe des FLEXI-FLOWs macht es zu einem perfekten Gerät für kompakte Benchtop-Bioreaktoren.

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