Hauptmerkmale
- Echtzeit-Messung der Biomasse ohne Datenlücken
- Plug-and-play
- Möglichkeit zur Automatisierung des Feeds
- Komplett nach CFR21 part11 validierbar
Vertrieb in
Belgien, Deutschland, Luxemburg, Niederlande, Polen, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Tschechien, Ungarn, Österreich
Futura – Sensor zur Biomassemessung in Bioreaktoren
Zellen mit intakten Plasmamembranen in einem Fermenter können als winzige Kondensatoren unter dem Einfluss eines elektrischen Felde betrachtet werden. Die Nichtleitfähigkeit der Plasmamembran ermöglicht einen Ladungsaufbau. Die resultierende Kapazität kann gemessen werden und ist abhängig vom Zelltyp und direkt proportional zum membrangebundenen Volumen dieser lebensfähigen Zellen.
Die Technologie wandelt diese Kapazität in einen Biomasse-Messwert um, in der Regel Zellen/ml oder g/l. Je nach Anwendung können natürlich auch andere Einheiten aus den Rohkapazitätsmessungen abgeleitet werden. Der Biomasse-Sensor Futura von Aber Instruments misst zudem die Leitfähigkeit des Mediums in Millisiemens pro Zentimeter (mS / cm).
Die Leitfähigkeit korreliert zwar nicht mit der Biomasse, gibt jedoch Hinweise auf die Freisetzung oder Nutzung von Ionen durch die Zellsuspension an. Der Kopfverstärker ist das Herzstück des Systems und versorgt die Sonde mit Strom und überträgt Daten an einen Datentransmitter. Das Futura-System ist erhältlich in zwei verschiedenen Varianten für wiederverwendbare Bioreaktoren: Der Standard Futura (SF) wird normalerweise mit größeren Bioreaktoren verwendet. Das Design der Standard Remote Futura (SRF) ist am besten für kleine Bioreaktoren geeignet, bei denen der verfügbare Platz an der Deckelplatte oft limitierend ist. Die SRF besteht aus einem schlanken und leichten Vorverstärker ist damit ideal für kleine Bioreaktoren mit Arbeitsvolumen unter 2 l.
Aber Futura Systemkomponenten
Das FUTURA-System besteht aus drei Hauptkomponenten: der Sonde, dem Kopfverstärker und dem Sender (Verbindungsnabe). Dabei besteht die Möglichkeit, FUTURA SPECTRA mit dem FUTURA-Kopfverstärker und dem FUTURA-Connect-Sender zu kombinieren. Verschiedene Sonden sind verfügbar, um alle Anwendungen und Bioreaktoren unterschiedlicher Größe zu unterstützen. Für die Validierung und Prüfung des Systems steht ein Sondentester und Signal-Simulator zur Verfügung.
Der Kopfverstärker ist die Hauptverarbeitungseinheit des Systems, die die Sonde mit Strom versorgt, Kapazitäts- und Leitfähigkeitssignale verarbeitet und wichtige Daten an die gewählte Ausgabe überträgt. Verschiedene Senderkonfigurationen können gewählt werden, die eine Verbindung mit einem Computer oder mit einem Bioreaktorkontrollsystem über Standardkommunikationsprotokolle ermöglichen.
FUTURA SPECTRA erweitert das System dank Frequenzabtastung in Echtzeit und Berechnung abgeleiteter dielektrischer Parameter, darunter die kritische Frequenz (Fc), Cole-Cole Alpha und die Delta-Kapazität (ΔC). Diese Parameter bieten einen zusätzlichen Einblick in den Zustand, die Morphologie und das physiologische Verhalten der Zellen und ermöglichen eine frühere Erkennung von Prozessveränderungen wie Apoptose, Kontamination oder Veränderungen der Kulturleistung. Die abgeleiteten Parameter stehen direkt für die Automatisierung und die Feedback-Regelung über den Sender zur Verfügung.
Das ermöglicht die Erstellung parameterbasierter Modelle, die von der Prozessentwicklung bis hin zur cGMP-Herstellung durchgängig angewendet werden können. Sie tragen zu einem besseren Prozessverständnis bei und machen es möglich, optimale Überwachungs- und Kontrollstrategien anzuwenden.
Die Plattform nutzt Software, die sowohl die Entwicklung als auch die Fertigung unterstützt. FUTURA SCADA ermöglicht die Überwachung in Echtzeit, die Datenerfassung, die Handhabung von Alarmen und die Integration mit Steuerungssystemen, während FuturaTool für die Systemeinrichtung, Konfiguration und Diagnose verwendet wird.
Downloads
FUTURA Cataloge
Aber Futura Brochure
Application note – Optimized perfusion
Technical Report
Product Sheet & Technical Data
FUTURA SPECTRA brochure
Technische Daten
Standard Futura
| Frequenzbereich | 50 kHz bis 20 MHz |
| Messbereich | Kapazität: 0.0 bis 400 pF/cm Konduktivität 1.0 bis 40 mS/cm +/- 0.1 mS/cm (Höhere Bereiche mit kompatiblen Sonden möglich) |
| Zellkonzentrationsbereich | Hängt von der Größe der Zellen ab, typischerweise: Hefe (6 µm): 106 Zellen/ml bis 1010 Zellen/ml Bakterien (1 µm): 109 Zellen/ml bis 1013 Zellen/ml Tierzellen (12 µm): 105 Zellen/ml bis 109 Zellen/ml Pflanzenzellen (50 µm): 103 Zellen/ml bis 107 Zellen/ml |
| Verhältnis | 0.1 pF/cm entsprechen ungefähr: 2 g/L trockengewicht für Bakterien oder 2*109 Zellen/ml E.coli Hefe und Tierzellen: 0,05 g/L oder 1*105 Zellen/ml Das Verhältnis zwischen gemessener Kapazität und dem Biomasselevel hängt vom Zelltyp und der Zelllinie ab. |
| Genauigkeit | Typischerweise besser als +/- 3% oder +/- 2% des Messwertes |
| Stabilität | Besser als +/- 0.2 pF/cm bei konstanter Temperatur mit einer standard Konduktivitätslösung mit ~ 12 mS/cm |
| Linearität | Besser als +/- 1% über 100 pF/cm |
| Präzision | Typischerweise < +/- 0.5 pF/cm, kein Filter aktiv. |
| Maße (HxBxT) | 50 mm x 130 mm x 64 mm |
| Gewicht | 375 g |
Standard Remote Futura
| Frequenzbereich | 50 kHz bis 20 MHz |
| Messbereich | Kapazität: 0.0 bis 400 pF/cm Konduktivität 1.0 bis 40 mS/cm +/- 0.1 mS/cm (Höhere Bereiche mit kompatiblen Sonden möglich) |
| Zellkonzentrationsbereich | Hängt von der Größe der Zellen ab, typischerweise: Hefe (6 µm): 106 Zellen/ml bis 1010 Zellen/ml Bakterien (1 µm): 109 Zellen/ml bis 1013 Zellen/ml Tierzellen (12 µm): 105 Zellen/ml bis 109 Zellen/ml Pflanzenzellen (50 µm): 103 Zellen/ml bis 107 Zellen/ml |
| Verhältnis | 0.1 pF/cm entsprechen ungefähr: 2 g/L trockengewicht für Bakterien oder 2*109 Zellen/ml E.coli Hefe und Tierzellen: 0,05 g/L oder 1*105 Zellen/ml Das Verhältnis zwischen gemessener Kapazität und dem Biomasselevel hängt vom Zelltyp und der Zelllinie ab. |
| Genauigkeit | Typischerweise besser als +/- 3% oder +/- 2% des Messwertes |
| Stabilität | Besser als +/- 0.2 pF/cm bei konstanter Temperatur mit einer standard Konduktivitätslösung mit ~ 12 mS/cm |
| Linearität | Besser als +/- 1% über 100 pF/cm |
| Präzision | Typischerweise < +/- 0.5 pF/cm, kein Filter aktiv. |
| Maße (HxBxT) | 30 mm x 135 mm x 64 mm |
| Gewicht | 211 g |
