Optimalizujte podmínky buněčných kultur a maximalizujte produkci pomocí technologie peristaltických čerpadel

Přednášející:
Gregg Johnson, globální produktový senior manažer
Phil Nyren, globální produktový manažer pro fluidiku
Mike Knapp, globální produktový manažer pro fluidiku

Čas: 35 minut prezentace, 25 minut otázky a odpovědi, celkový čas 60 minut

V tomto webináři se dozvíte:

• Jak smykové napětí na kapalinu působí na životaschopnost buněk a výrobní náklady
• Jak čerpací technologie může zvýšit váš výtěžek fermentace
• Jak začlenit automatizaci ke zvýšení produktivity

Biofarmaceutický průmysl byl schopen poskytnout pokročilé terapie cílené na vzácná onemocnění, která byla dříve považována za neléčitelná, a to díky využití technologie genetického inženýrství a vnitřních biochemických mechanismů bakteriálních a savčích buněk. V průběhu výrobního procesu však o tyto cenné buňky přicházíme apoptózou, autofagií a mechanickým smykovým napětím, což nakonec snižuje konečný výtěžek.

Biofarmaceutický průmysl zaznamenal v posledních několika letech mimořádný růst a se společenskými změnami, jako je stárnutí populace a příchod sofistikovaných diagnostických technik, potřeba biofarmaceutik stále narůstá. Ke splnění této narůstající poptávky je v celosvětovém měřítku nutné vyrábět větší objem terapeutik. Lepší přežití buněk během pracovního postupu může být účinným způsobem zvýšení produktivity a výtěžku.

Pokud se zabýváte výrobou biofarmaceutických léčiv a terapeutik, pravděpodobně si uvědomujete, jak obrovský dopad má životaschopnost buněk na váš konečný výstup, a jak může zvýšení přežití buněk zlepšit efektivitu a snížit vaše celkové náklady.

Masterflex^® vyvinul řadu nástrojů a řešení pro podporu celého vašeho biofarmaceutického pracovního postupu, což vede ke zdravějším buňkám a vyššímu přežití buněk během výrobního procesu.

Přednášející

Gregg Johnson, globální produktový senior manažer
Gregg má více než 40 let zkušeností na trhu čerpadel pro manipulaci s kapalinami. Má rozsáhlé zkušenosti s aplikacemi a vývojem odstředivých a objemových dávkovacích čerpadel. Jeho 30 let zkušeností zahrnuje aplikace, marketing a vývoj produktů technologie peristaltických čerpadel Masterflex® a Ismatec®. Mezi jeho aktivity v oblasti vývoje produktů patří uvedení prvních digitálních pohonů Masterflex a prvních čerpadlových hlav Easy-Load®.

Philip Nyren, globální produktový manažer, Masterflex® a manipulace s kapalinami
Phil má 23 let zkušeností a v současné době řídí systémy a zařízení peristaltických čerpadel Masterflex® a Ismatec®. Jeho pracovní povinnosti a zkušenosti sahají od produktových konceptů a vývoje, tj. úzké spolupráce s konstrukčními a inženýrskými týmy, až po technickou podporu a řešení problémů přímo se zákazníky.

Mike Knapp, globální produktový manažer pro fluidiku
Mike je odpovědný za komerční vývoj jednorázových přístrojů a zařízení. V poslední době se Mike zásadně podílel na rozšíření produktové řady Masterflex® sestavy jednorázových gama ozářených lahví Masterflex. Jeho předchozí zkušenosti zahrnují 15 let v produktovém managementu širokopásmové bezdrátové technologie a 7 let v provozu jaderných pohonů a výrobě energie.

Webinář: Otázky a odpovědi

Pro předcházející proces buněčné kultivace se doporučují čerpadla s nízkým střihovým napětím. Existují nějaké typy peristaltických čerpadel s nižším smykovým napětím než u odstředivých nebo membránových čerpadel?

Peristaltická čerpadla mají ze své podstaty nízké smykové napětí. Nejvýznamnějším faktorem pro redukci lýzy buněk a snížení poškození velkých molekul je snížení rychlosti otáček (ot/min) čerpadla. Předimenzováním hadic, tj. použitím hadice s větším vnitřním průměrem než aplikace vyžaduje, můžete snížit rychlost otáček čerpadla a přitom zachovat rozumný průtok.

Navíc hlavy čerpadla Masterflex^® Cytoflow^® (dostupné pro čerpadla řady L/S® i I/P®) jsou navrženy s jedinečnými konvexními válečky a velkým průměrem rotoru. Obojí spolupracuje na snížení provozní rychlosti a vytváří místo „prokluzu“, na které mohou být buňky „vytlačeny“ z dráhy válce předtím, než dojde k úplné okluzi hadice.

Doporučil byste peristaltická čerpadla pro dlouhodobou perfuzní kultivaci s vysokými rychlostmi příčného průtoku, které překračují 60 dní?

Ano. Použijte formulace hadic na bázi TPE (termoplastický elastomer), například Masterflex PharMed® BPT nebo Masterflex PharmaPure®. Také bychom doporučili použít větší velikost hadice, abyste mohli čerpadlo provozovat při nižších otáčkách (ot/min). Životnost hadic je nepřímo úměrná rychlosti čerpadla.

Můžete se vyjádřit k propustnosti plynu související s materiálem hadic konstrukce?

Údaje o propustnosti plynů zveřejňujeme na našich webových stránkách v rámci specifikací pro každou z našich formulací čerpadlových hadic. Obecně mají formulace na bázi TPE a PVC tendenci k nižší propustnosti, zatímco silikony mají tendenci vykazovat vyšší propustnost plynů.

Mohu ke zvýšení přesnosti dávkování použít regulátor s ultrazvukovým snímačem Masterflex?

Ano, regulátor s ultrazvukovým snímačem Masterflex může zvýšit přesnost dávkování zavedením snímacího prvku do skutečného průtoku média namísto vypočítaného průtoku čerpadla. Ultrazvuková technologie je poměrně přesná, takže vylepší většinu systémů – zejména ty, které žádný snímací prvek nemají. Pokud však tuto technologii již používáte k ovládání dávkovacího systému, nemusí přinést žádné další výhody.

V dnešní době používáme C-Flex^® a silikonové hadice v jiných oblastech výroby. Máte k dispozici hadici, která je vhodná pro čerpání/svařování/spojování v hadici o velikosti 10×16 mm?

Doporučujeme naši vlastní formulaci Masterflex Puri-Flex™. Ukázalo se, že jde o vynikající náhradu za C-Flex v aplikacích, kde je vyžadováno spojování a svařování. Puri-Flex navíc nabízí vynikající čerpací životnost spolu s nižší spalací.

Vlastním již několik pohonů Masterflex. Je možné přidat MasterflexLive^® k mým stávajícím čerpadlům?

MasterflexLive bohužel nelze přidat ke stávajícím čerpadlům. Komunikace a připojení pomocí MasterflexLIVE je funkce, která je již zabudovaná do hardwaru čerpadla, proto nelze tuto funkci dodatečně přidat. Máme k dispozici řadu variant čerpadel s funkcí MasterflexLIVE, napříč rodinami čerpadel Masterflex Ismatec^®, L/S^®a I/P^® , takže je velmi pravděpodobné, že jedno z nich bude vyhovovat potřebám vaší konkrétní aplikace.

Je MasterflexLive zpoplatněná služba a kolik případně stojí?

Nejnovější informace najdete na stránce pro vzdálené monitorování čerpadel s MasterflexLive

Splňuje MasterflexLive regulační požadavky, tj. je v souladu, např. s normou FDA 21 CFR, část 11?

Prémiová úroveň předplatného, která umožňuje přístup k provozní historii čerpadla, je to, co vám pomůže splnit požadavky FDA 21 CFR, část 11, a přílohy 11 EU.

Jak mohu vzdáleně zjistit, jestli se mi neprotrhla hadice nebo jestli není v dráze toku kapaliny netěsnost?

Pro vzdálené notifikace doporučujeme použít čerpadlo s podporou MasterflexLive a doplňkový detektor netěsností. Detektor netěsností Masterflex lze umístit přímo pod hlavu čerpadla nebo pod filtr, nebo jakékoliv jiné místo připojení kapalinové dráhy, které by mohlo představovat potenciální riziko. Když snímač detektoru netěsností detekuje únik kapaliny, okamžitě zastaví čerpadlo. To je také jedna z podmínek, která může spustit zaslání notifikace prostřednictvím aplikace MasterflexLive. Jak je zmíněno výše, můžete si nastavit, zda chcete tato upozornění dostávat prostřednictvím e-mailu, textové zprávy nebo push notifikace.

Existují nějaké problémy související s provozem s jednou hlavou oproti provozu se dvěma hlavami?

Ne. Mezi výrazné výhody dvou hlav patří:

• Zvýšený průtok – Přidáním kanálů a rozvodů nebo použitím sestav hadic typu dvojitého Y se rozsah průtoku zvýší; pak můžete zpomalit čerpadlo, čímž prodloužíte životnost hadic.
• Snížená pulzace – Jedinečný design čerpadel Masterflex zahrnuje odsazené válečky v sousedních stohovaných hlavách. To v kombinaci se sestavou hadic typu dvojitého Y vede k dramatickému snížení pulzace.
• Vyšší přesnost – Přesnost dávkování je vyšší, pokud jsou hlavy stohované a výstupní kanály jsou sjednocené pomocí sestav hadic typu dvojitého Y. To je důsledkem efektivního zdvojnásobení počtu válečků spojených se sníženou pulzací.

Otázka pro čerpání objemů z různých výšek: Jak přesná je síla čerpadla k vytlačení kapaliny nad reaktor? Řekněme, že čerpadlo je umístěno na zemi. Vzdálenost k portu je asi 10 stop.

Toto je základní otázka z hydrauliky. Předpokládáme, že zdvih je na výtlačné straně čerpadla. Zhruba na každé 2,3 stopy vertikálního vzestupu (vztlaku) zvýšíte tlak o 1 psi (s měrnou hmotností kapaliny 1). Peristaltické čerpadlo s tlakovou schopností 3 bar (45 psi-g) by mohlo zvedat (tlačit) vertikální sloupec vody přes 100 stop.

Jak se mohu dozvědět více o službách nabízených společností Masterflex v oblasti návrhu procesů a specifikací/výběru komponentů?

Nejprve navštivte stránky Masterflex.com. Následně můžete kontaktovat náš tým technické podpory

Existuje software pro snímače průtoku/tlaku, který vytváří protokol o vašem procesu dokumentující změny průtoku a tlaku?

Snímače průtoku a tlaku nejsou samy o sobě nástrojem schopným záznamu dat. Připojením k zařízení pro záznam dat mohou tato data v průběhu času poskytnout. Snímače tlaku PendoTech® mají k dispozici software pro záznam dat, který se používá ve spojení se snímači a monitory PMAT k poskytování dat počítači. Ultrazvukový ovladač Masterflex měl schopnost ukládat data o průtoku ve formátu CSV na datovou kartu 32 G, která umožňuje přenos dat do počítače.

Jak zjistím, která velikost průtokoměru je pro mě nejvhodnější, pokud jsou pro můj rozsah průtoku vhodné dva?

U průtoku je třeba vzít v úvahu více parametrů, například tlak a škálovatelnost. Při hledání nejlepšího řešení doporučujeme spolupracovat s odborníky v oboru nebo s vaším dodavatelem.

Potřebují upínací ultrazvuky (snímače) schválení regulačního orgánu?

Ne. Nezasahuje do dráhy toku kapaliny, takže schválení regulačního orgánu není potřeba.

Jaké funkce má regulátor průtoku, které samo čerpadlo nemá?

Ruční ovládání čerpadla funguje nastavením otáček, které byly nakalibrovány na požadovaný průtok. V průběhu času se podmínky hadic a dráhy toku mění, a proto musí být otáčky čerpadla nastaveny tak, aby byl zachován konstantní průtok. To se běžně provádí pravidelnou kalibrací čerpadla a systému, při které se stanoví nové otáčky čerpadla za minutu pro dosažení stejného průtoku. U regulátoru s ultrazvukovým snímačem je nutné požadovaný průtok zadat prostřednictvím dotykové obrazovky na ovladači pouze jednou. Regulátor zrychlí nebo zpomalí otáčky čerpadla podle potřeby, aby zůstal požadovaný průtok při změně podmínek systému konstantní.

Jaká další hlediska je nutné vzít v úvahu pro invazivní a neinvazivní řešení?

Neinvazivní řešení mají obvykle vyšší počáteční náklady, ale nižší provozní náklady než invazivní jednorázová řešení. Jednorázové možnosti jsou často méně sofistikované a lze je snadněji implementovat pro novou aplikaci. Každou aplikaci je nutné vyhodnotit z hlediska doby předpokládaného používání.