Точный контроль температуры в биореакторах и смесителях

Ключ к успешным биопроцессам

Как термостаты LAUDA обеспечивают производство жизненно важных лекарств

За последние десятилетия мир медицины кардинально изменился. Все больше и больше жизненно важных лекарств производятся не традиционным химическим синтезом, а с помощью живых организмов - это направление известно как биофармацевтика. С помощью микроорганизмов или клеточных культур можно получать очень сложные белки и другие биофармацевтические препараты, которые иначе было бы невозможно или очень сложно произвести. Сегодня эта биотехнология обеспечивает нас инсулином для диабетиков, антителами против рака, вакцинами против инфекционных заболеваний и многими другими лекарствами, улучшающими жизнь.

Предшествующий процесс: с чего все начинается
Так называемый процесс upstream составляет основу биофармацевтического производства. Именно здесь культивируются клетки, из которых впоследствии будут получены необходимые белки. От первоначального банка клеток через различные стадии размножения до производственного биореактора – каждый этап процесса upstream требует точного контроля всех параметров для достижения оптимальных результатов.

Одноразовые биореакторы и смесители все чаще используются в этом сложном процессе и приобретают все большее значение по сравнению с традиционными технологиями выращивания. Они не только позволяют сократить время подготовки к работе, но и сэкономить значительные средства на очистке и валидации.

Преимущества одноразовых систем – экономический взгляд

Экономическая эффективность систем однократного применения может показаться на первый взгляд противоречивой – как может одноразовый продукт быть экономически более эффективным, чем система многоразового использования? Ответ кроется в скрытых затратах:

Затраты на очистку: обычные биореакторы из нержавеющей стали требуют сложных процессов CIP/SIP (clean-in-place/sterilise-inplace), которые влекут за собой высокие затраты на воду, чистящие средства, пар и энергию.

Перекрестное загрязнение: одноразовое использование исключает риск перекрестного загрязнения между различными производственными партиями.

Гибкость: переход на другие продукты происходит быстрее и без трудоемких циклов очистки.

Первоначальные инвестиции в системы одноразового использования значительно ниже, чем в аналогичные системы из нержавеющей стали.

Некоторые примеры показывают, что одноразовые системы могут быть значительно выгоднее традиционных.

Сложные белки и биофармацевтические препараты – чудеса медицины

Продукты, производимые в этих биопроцессах, являются незаменимыми компонентами современных терапевтических подходов. Подборка:

Моноклональные антитела: эти специализированные белки могут специфически связываться с патогенами или раковыми клетками и маркировать или уничтожать их. В качестве примера можно привести трастузумаб (Herceptin^®) против рака молочной железы или адалимумаб (Humira^®) против аутоиммунных заболеваний.

Рекомбинантные белки: Например, инсулин для диабетиков, который теперь производится с помощью генетически модифицированных бактерий или дрожжевых клеток.

Вакцины: современные вакцины, включая технологии мРНК, часто производятся с помощью биопроцессов.

Генная терапия: Лекарства, которые заменяют или восстанавливают дефектные гены для лечения генетических заболеваний.

Клеточная терапия: Например, клеточная терапия CAR-T, при которой иммунные клетки пациента перепрограммируются на борьбу с раковыми клетками.

Эти инновации меняют облик современной медицины и дают новую надежду пациентам с ранее неизлечимыми заболеваниями.

Важнейшая роль температуры в биопроцессах

Для оптимизации роста клеток и максимального производства нужных белков необходимо строго отслеживать и контролировать несколько параметров процесса. Температура является одним из наиболее важных параметров – даже небольшие отклонения могут иметь драматические последствия:

Чрезмерно высокие температуры могут привести к денатурации белков и сделать их неэффективными.

Слишком низкие температуры замедляют рост и производительность клеток.

Колебания температуры ухудшают качество и консистенцию конечного продукта.

В худшем случае отклонения температуры могут привести к полной потере партии, что может нанести многомиллионный ущерб дорогостоящим биофармацевтическим препаратам.

Именно здесь на помощь приходит компания LAUDA, предлагающая индивидуальные решения по контролю температуры для лабораторий и производства.

LAUDA Variocool и Ultratemp

Разработаны для одноразовых биореакторов и смесителей

Для приготовления технологических растворов или последующего культивирования в одноразовых смесителях и биореакторах LAUDA Variocool и Ultratemp – это две линейки устройств, разработанные именно для таких применений и уже многократно зарекомендовавшие себя. Обе линейки устройств отличаются высоким качеством продукции и очень широким спектром рабочих характеристик.

Предлагается семь классов производительности, одни с водяным, другие с воздушным охлаждением, которые охватывают мощность нагрева и охлаждения от 1 кВт до 50 кВт. Различные классы производительности могут быть выбраны и использованы соответственно для соответствующих одноразовых биореакторов и смесителей объемом от 50 литров до 5 000 литров и более, чтобы всегда достигать правильного соотношения производительности и объема жидкости, что дает преимущества в технологическом процессе посевного комплекса.

Для больших партий или повторяющихся производственных циклов LAUDA предлагает другие устройства, такие как термостат Integral T или инженерные решения для завода. См. также отчеты о применении ›Температурный контроль полутрубного змеевикового реактора‹ или ›Высокоточный температурный контроль фармацевтических контейнеров‹.

Рисунок 1: LAUDA Variocool

Рисунок 2: LAUDA Ultratemp

Термостаты LAUDA имеют решающее значение для успеха биопроцессов:

О ни обеспечивают постоянную температуру во время культивирования клеток, что необходимо для их жизнеспособности и продуктивности.
О ни позволяют точно изменять температуру на определенных этапах процесса, например, при индукции экспрессии белка.
О ни защищают чувствительные к температуре компоненты среды и продукты.
О ни способствуют воспроизводимости и масштабируемости биопроцессов – от лабораторных до производственных масштабов.

LAUDA Variocool и Ultratemp обеспечивают точное терморегулирование и отвечают даже самым жестким технологическим требованиям, обеспечивая стабильность температуры до 0,05 К (в зависимости от класса производительности).

Системы контроля температуры для одноразового применения

LAUDA Variocool и Ultratemp являются ключевыми компонентами для успешного использования одноразовых биореакторов и смесителей в биофармацевтической промышленности. Благодаря своей гибкости и надежности они поддерживают потребность отрасли в модульных и масштабируемых методах производства, помогая доставлять терапию, меняющую жизнь, пациентам, которые в ней остро нуждаются.

Доступны следующие варианты:

Variocool VC 1200/2000/5000 (W)

Диапазон температур от −25 до 80 °C
Т очность регулирования ±0,05 K
Мощность нагрева от 2,3 до 4,5 кВт
Мощность охлаждения от 1,2 до 5,0 кВт

Variocool VC 10000 (W)

Диапазон температур от −20 до 80 °C
Т очность регулирования ±0,10 K
Мощность нагрева 7,5 кВт
Мощность охлаждения 10,0 кВт

Ultratemp UT 2505/3505/5005 W

Диапазон температур от −5 до 60 °C
Т очность регулирования ±0,50 K
Мощность нагрева от 26,5 до 50,0 кВт
Мощность охлаждения от 25,8 до 55,6 кВт

Рисунок 3: LAUDA предлагает различные устройства для реакторов объемом от 50 до 5000 литров. Для объемов свыше 5000 литров доступны системные решения для строительства установок.

Преимущества LAUDA Variocool и Ultratemp для одноразового применения

Гибкость: возможность адаптации к различным системам однократного применения и технологическим требованиям ведущих производителей, таких как Cytiva, Sartorius, Thermo Fisher Scientific, Tofflon или Merck Millipore.

Точность: Высокоточный контроль температуры для достижения оптимальных результатов процесса.

Эффективность: Быстрое изменение температуры и энергосберегающая работа.

Надежность: Прочная конструкция для непрерывной работы в регулируемых средах.

Подключаемость: Легкая интеграция в современные системы управления технологическими процессами благодаря разнообразию доступных технологических интерфейсов.

Empowering Excellence. For a better future.

В мире, где биофармацевтика приобретает все большее значение, точность на каждом этапе производства имеет решающее значение. Термостаты LAUDA вносят значительный вклад в производство жизненно важных лекарств, обеспечивая точный температурный контроль, необходимый для роста и продуктивности клеточных культур.

В компании LAUDA мы понимаем, что наши термостаты - это не просто высокотехнологичная продукция, это ключевые компоненты в цепочке создания стоимости, которая приводит к улучшению и спасению человеческих жизней.

Когда ребенок с редким генетическим заболеванием получает спасительную генную терапию, когда раковый больной реагирует на инновационную терапию антителами или когда миллионы людей защищены вакциной - в этом успехе есть и частичка технологии LAUDA.

В этом и заключается наша миссия: с помощью точных температур мы обеспечиваем высочайшую производительность в биофармацевтической промышленности и тем самым способствуем более здоровому будущему для всех нас.

У вас есть вопросы? Мы готовы помочь

International Area Sales

+49 9343 503-555 Запрос продукта

СКАЧАТЬ ОТЧЕТ О ПРИЛОЖЕНИИ В ФОРМАТЕ PDF

Точный контроль температуры в биореакторах и смесителях – Ключ к успешным биопроцессам

Скачать сейчас

Download

Вам интересно узнать о LAUDA Variocool и Ultratemp?

Узнайте, как наши решения могут повысить эффективность ваших процессов

Мощные и гибкие в использовании. Обладая широким спектром характеристик, LAUDA Variocool справляется со сложными задачами термостатирования процессов при умеренных температурах. Оснащение различными насосами и индивидуальное расширение с помощью интерфейсных модулей вплоть до возможности внешнего регулирования температуры обеспечивает оптимизированную адаптацию к изменчивым требованиям технологической среды.

Новые процессные термостаты Ultratemp дополняют ассортимент LAUDA в высокопроизводительном сегменте биотехнологических и промышленных приложений. Линейка Ultratemp включает три модели термостатирующего оборудования с высокой мощностью нагрева и охлаждения, специально разработанные для биореакторов с объемом от 2000 до 5000 литров. Для объемов свыше 5000 литров подразделение LAUDA Plant Engineering предлагает еще более мощные, индивидуально разработанные системы терморегулирования.

К линейке устройств Variocool

Узнайте больше о линейках устройств

Найдите подходящее устройство для вашего применения

Термостаты для ванн Universa

Инновационная линейка продуктов Universa предлагает широкий ассортимент термостатов для ванн и циркуляционных термостатов в трех классах производительности. Варианты Universa ECO, Universa PRO и Universa MAX покрывают все требования в диапазоне от -90 до 300 °C, от экономичных продуктов начального уровня до мощных профессиональных термостатов.

К линейке продуктов Universa

Процесс-термостаты Integral

Максимальная связность, производительность и динамика; встроенный байпас для большей гибкости и простоты эксплуатации делают линейку Integral идеальными процессорными термостатами для множества сценариев. Будь то аэрокосмическая или автомобильная промышленность, химическая или фармацевтическая промышленность или биотехнология, три варианта Integral (T, XT и P) являются надежными и проверенными помощниками.

К линейке продуктов Integral

Циркуляционные охладители Ultracool

Разработанные с акцентом на энергоэффективность, циркуляционные чиллеры Ultracool второго поколения играют ключевую роль в снижении ваших эксплуатационных расходов. В зависимости от условий эксплуатации, новые агрегаты позволяют сократить расходы на энергию до 50 процентов, а срок окупаемости составляет менее одного года.

К линейке продуктов Ultracool