Bronkhorst
Note d'application

Contrôle du débit de gaz des bioréacteurs de paillasse

Avec un régulateur de débit de gaz adaptatif 

Bronkhorst propose aux fabricants de bioréacteurs de réguler le débit de gaz grâce à un régulateur de débit de gaz flexible spécialement conçu pour être utilisé dans les bioréacteurs de paillasse. Cet instrument, avec sa souplesse d’utilisation, possède une large plage de fonctionnement permettant aux fabricants de bioréacteurs de changer facilement la plage de débit et de passer d’un type de gaz à un autre sur un même instrument. Cette réduction du nombre d’appareils permet ainsi de limiter les références d’instruments et de gérer localement le stock sans dépendre des délais de livraison.

La plupart des bioréacteurs, qu’ils soient utilisés pour les aliments et boissons fermentés ou le développement de vaccins et de médicaments, doivent être alimentés en gaz pour que la synthèse biologique souhaitée ait lieu lors de la culture de bactéries, de levures ou de cellules. Ces apports de gaz sont généralement effectués en continu sur quelques jours à plusieurs semaines à l’aide de régulateurs de débit.

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Contrôle du débit des bioréacteurs de paillasse

Exigences des bioréacteurs de paillasse

Pour un procédé de culture biologique fiable, il est essentiel que les débits de gaz soient précis, répétables et stables. Dans le domaine de la R&D, en particulier, une large plage de débit de gaz est nécessaire pour étudier les meilleures conditions de croissance et des données sur la pression sont souhaitées pour informer l’utilisateur du bioréacteur des conditions du procédé. Par ailleurs, il est souhaitable de disposer d’instruments de débit de gaz compacts à intégrer dans  les bioréacteurs de paillasse. Pour les fabricants qui conçoivent des bioréacteurs sur mesure pour leurs clients, limiter le nombre de composants est l’opportunité de réduire l’encombrement de la machine.

Nos recommandations de produits

Caractéristiques importantes

  • Large plage de débit dynamique
  • Passage facile d’un type de gaz à un autre
  • Haute précision, répétabilité et stabilité à long terme
  • Informations sur la pression
  • Compact


Solution adoptée

Large plage dynamique

Les fabricants de bioréacteurs souhaitent standardiser autant que possible leur équipement afin de proposer leur système au plus grand nombre d’utilisateurs. Il s’agira dans l’idéal d’un bioréacteur configuré pour prendre en charge une large plage de débits de gaz. Pour cette application, le régulateur de débit massique FLEXI-FLOW de Bronkhorst est équipé d’un capteur de débit unique qui mesure et contrôle le débit avec une précision exceptionnelle, sur une large plage dynamique (rapport de variation de débit élevé de 1:1000) et compatible avec différents types de gaz.

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Schéma fluidique

Passage facile d’un type de gaz à un autre

Comme l’air, l’oxygène, l’azote et le dioxyde de carbone sont les gaz les plus courants dans ce domaine, les données sur ces gaz ont été intégrées de manière standard dans le FLEXI-FLOW, par conséquent, l’appareil ne nécessite pas d’étalonnage supplémentaire. Avec le firmware Fluidat intégré, vous pouvez facilement calculer les propriétés physiques des gaz et des liquides, ce qui vous permet de réduire le nombre d’instruments nécessaires.

Là où habituellement il faut 36 instruments pour couvrir une plage de débit allant jusqu’à 20 ln/min avec ces quatre gaz, ce nombre peut être réduit à 12 appareils, voire à 3 régulateurs de débit massique avec les quatre gaz intégrés. Le fabricant de bioréacteurs et l’utilisateur final peuvent choisir les gaz à utiliser parmi ceux-ci en sélectionnant ce paramètre dans le logiciel.

Régulateur de débit FLEXI-FLOW permettant de réduire le nombre d'instruments
Possibilité de réduire le nombre de régulateurs de débit de gaz

Stabilité sur le long terme

Grâce à une technologie de capteur à puce associée à une technologie de vanne sans friction et à sa carte électronique, l’instrument FLEXI-FLOW offre une excellente précision, répétabilité et stabilité sur le long terme. Le capteur à puce qui mesure les débit de gaz reste très stable au fil des ans et n’a pas besoin d’être étalonné. Ce petit capteur étant moins sujet aux gradients de température, la stabilité à court terme est également élevée.

Informations sur la pression

Les informations sur la pression sont destinées à informer ou à alerter l’utilisateur de bioréacteurs. Ces informations concernent la pression de l’alimentation en gaz à l’entrée et la pression de procédé du bioréacteur à la sortie. La limitation de la pression de procédé des bioréacteurs est nécessaire pour éviter la rupture du réacteur. Le régulateur de débit pour gaz FLEXI-FLOW permet de mesurer et de contrôler la pression à l’entrée et à la sortie de l’appareil. Cet instrument intelligent est par conséquent adapté à la maintenance prédictive d’un système de bioréacteur.

Compacité

La taille réduite de l’instrument FLEXI-FLOW en fait un appareil de choix pour les bioréacteurs de paillasse.

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