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BioLector XT助力微生物发酵工艺开发大规模设备更新,加快发展新质生产力

点击次数:171 更新时间:2024-04-18

BioLector XT助力微生物发酵工艺开发大规模设备更新,加快发展新质生产力


发酵工业化生产通过发酵工艺实现,其开发和应用贯穿研发、生产整个流程,包括菌株的筛选、培养基的优化、发酵条件的控制和代谢产物的分离纯化等,是确保发酵产品质量和产量的关键。不论是菌株筛选还是培养基、发酵条件的开发,其工作量都是巨大和复杂的,也非常耗时。传统方法主要基于摇瓶或小型发酵罐进行。

但这两种方法存在着客观的缺陷和瓶颈。摇瓶自动化程度低,效率低,无法动态监测发酵过程,也无法在实验过程中精确调控pH和持续补料,同时重复性差。容易放大失败,面临试剂耗材、人力成本高的问题。而小型发酵罐的通量是致命的,同样也面临重复性差,耗费人力,试剂耗材成本高的问题。


那么有什么突破性的方法或者革新技术可以解决目前面临的问题呢?


BioLector XT新一代高通量微型生物反应器

贝克曼库尔特生命科学的BioLector XT新一代高通量微型生物反应器就是这样的技术。其特别适用于微生物的发酵工艺开发包括菌种筛选、培养基优化、发酵条件优化等工作。可以弥补摇瓶或小型发酵罐的缺陷,以便更高效的推进后续的中试放大到生产步骤,帮助客户从源头提升目标产物的产量和质量。

BioLector XT助力微生物发酵工艺开发大规模设备更新,加快发展新质生产力

BioLector XT新一代高通量微型生物反应器


BioLector XT高通量微型生物反应器基于标准的微孔板配合非侵入式光学传感器进行操作。同时进行多达48个平行培养,工作体积800–2400µL,孔间无差异,适合有氧、微氧、厌氧培养。系统除具有常规的温度、湿度、振荡功能和氧气、二氧化碳浓度调控外,还可实时在线监测生物量浓度、pH值、溶氧值 (DO) 以及荧光蛋白或底物等发酵参数。通过微阀控制系统可灵活调控每个培养孔的pH以及补料策略。同时BioLector XT可与自动化工作站Biomek i5整合,使用便捷, 无需校准、装管,实现更长的无人值守时间。


BioLector XT助力微生物发酵工艺开发大规模设备更新,加快发展新质生产力

高质量、高效率的发酵工艺开发


选择微型生物反应器的理由


与摇瓶或者小型发酵罐培养相比BioLector微型生物反应器有哪些优势呢?下面就总结一下从摇瓶和小型发酵罐转向微型生物反应器培养的3个理由:


1、极大的提高工作效率降低实验成本


按照一个实验人员一周的工作量,可以进行10-20个摇瓶的培养和后续数据测量收集工作,对于小型的发酵罐则是可以完成4-8个培养和数据测量工作。而BioLector 微型生物反应器一次可以进行48个培养孔2mL培养体系的高通量培养和数据读取,一周可完成240个平行孔的发酵工作。提高工作效率5-30倍,扩大筛选量,获得真正高质量的菌株、工艺条件。提高工作效率和质量的同时解放人力,降低实验成本。

BioLector XT助力微生物发酵工艺开发大规模设备更新,加快发展新质生产力


发酵罐、摇瓶和微型生物反应器的工作效率比较



2、实时生物过程信息和精准的调控与补料


BioLector微型生物反应器可以实时在线监测DO溶解氧、pH值、Biomass生物量、荧光参数。系统设置pH调控,控制菌株处于优异的培养条件中。仪器内置多种补料策略可选择,恒定、线性、指数、信号触发补料,甚至可以进行Lua script的脚本编写,实现更多补料策略可能性的探索。

当使用BioLector XT进行菌种筛选时,它可以在小体积高通量下,模拟大生产条件,在线监测发酵参数,并进行pH调控和补料,同时比较48个菌株或者同一菌株在不同条件下的表现,从生物量与产物等维度同时评估不同菌株/条件的表现,帮助客户快速获得可在大规模条件下适用的真正高质量的菌株和工艺条件,革命性解决小罐的通量和摇瓶无法揭示发酵过程与灵活调控pH、补料的局限。


3、规模放大


BioLector XT高通量微型生物反应器具有很好的放大性。公开文献表明,不论是大肠杆菌还是谷氨酸棒状杆菌都可以放大到20L。针对质粒的生产,一些小规模生产,BioLector XT的工艺开发可以直接应用于生产规模。它的出现可以帮助客户加快研发进程,从源头提升质粒的产量和质量。而且结合DoE获得的大量高质量的数据可以帮助客户充分理解发酵过程,实现高质量的批次定制。


BioLector XT助力微生物发酵工艺开发大规模设备更新,加快发展新质生产力


BioLector XT还有LAM光照模块,可用于藻类、光营养微生物的培养和研究。其诞生于德国m2p-labs, 从2005年到现在,近18年时间,研发团队一直致力于微型生物反应器的开发,从1代、II代、pro, 到目前最新的BioLector XT微型生物反应器,始终秉承创新不止的理念,使仪器一直不断发展和完善至今。


凭借创新的技术和突破性的理念,BioLector不断助力用户更快、更好地进行微生物发酵工艺开发。在新的时期我们希望更具革命性创新技术的BioLector XT能够助力微生物发酵工艺开发大规模仪器设备更新,打造现代化的发酵产业体系,持续助力国家加快发展新质生产力。










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