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Gruppe:Laborgeräte
Untergruppe:Fermentortechnik,Probenentnahme,Geräte
Artikel:bioProbe Probenentnahmesytem zur totvolumen-freien, sterilen Entnahme aus biotechnologischen, pharmazeutischen Forschungs- oder Produktionsreaktor- oder Fermentorsystemen
Ausführung Pharma-Design
Sterile und sparsame Probenentnahme aus Bioreaktoren
Bezeichnung:

Neuartiges Probenentnahmesystem zur Entnahme steriler Proben ohne Totvolumen aus Bioreaktoren. Die Sterilgrenze liegt im Reaktor selbst. Daher ist kein Vorspülen notwendig, um eine repräsentative Probe zu bekommen. Das System besteht aus einer disposablen Sonde, einer Pumpe, einer Pneumatikeinheit sowie einer neuartigen Steuerung. Das Entnahmesystem entnimmt dem Bioreaktor nur das für die Analytik oder Qualitätskontrolle nötige Volumen. Durch den innovativen Transport der Probe mittels sterilen Gases wird das Leitungssystem automatisch gereinigt. Durch eine optionale Spülung kann in jedem Fall eine Kontamination oder Verfälschung aufeinander folgender Proben verhindert werden. Der vollautomatische Probennahmevorgang kann darüber hinaus mit Hilfe des Systems sehr kurz gehalten werden, Offline-Analytik wird zur Atline-Analytik. Durch diese zeitnahe Probenentnahme und Messung der Daten lässt sich der Prozesszustand unmittelbar oder sehr zeitnah bestimmen und umgehend regeln.

Anwendung in Bioreaktoren in der Biotechnologie, Pharmaindustrie, Lebensmittel- sowie Kosmetikindustrie. Das Probenentnahmesystem ist bei Bioreaktoren (Glas, Edelstahl, oder Einweg-Behälter) jeder Größe einsetzbar und an jeder Art von Analysegerät wie z.B. Flowzytometer, Enzymsensoren, Massenspektrometer, HPLC oder BioArray

Warum dieses Probennahmesystem? Die Möglichkeiten der Analytik direkt im Reaktor sind durch die Notwendigkeit ihrer Sterilisation mit Dampf oder Gammastrahlung sehr begrenzt, daher ist die Möglichkeit der sterilen Probenentnahme für die Nutzung von externen Analysegeräten absolut notwendig.

Beschreibung:Das nach Pharmaanforderung designte Probenahmesystem bioProbe besteht aus einer Einmal-Sonde mit einem Durchmesser von 12 mm, einer neuentwickelten Schlauchpumpe sowie einer Steuereinheit. Die Sonde steht in unterschiedlichen Längen zur Verfügung. Im Steuergerät befinden sich alle Komponenten, die für ein autarkes und automatisches Arbeiten notwendig sind:

  • Ein Rechner mit Kommunikationsschnittstelle
  • Stromversorgung
  • Elemente zur Förderung der Probe
  • interne Überwachungssensorik
  • Die Probennahme kann als selbstständige Einheit unabhängig von einer Prozessregelung betrieben werden, jedoch in Prozesse über SCADA- oder Analytiksysteme integriert werden. Die Probennahmesonde gestattet die totvolumenfreie Entnahme von Fluiden aus Prozessbehältern und Leitungen. Sie wird seitlich oder über den Deckel mit Hilfe von Adaptern in den Bioreaktor eingebaut. Die Sonde selbst wird als steriles Einmalset angeboten (einbaufertig mit Sterilfiltern, Schlauchleitungen und Klemmen montiert). Bei Kleinfermentoren, die im Autoklaven sterilisiert werden, kann das Set vor dem Sterilisieren unsteril entnommen und eingebaut werden. Für in situ sterilisierte Reaktoren ist im Sterilpack ein Hilfsmittel enthalten: gestattet sterilen Verschluss der Sonde für den Einbau in den Reaktor bis zur nachfolgenden Sterilisation. Das Set ist auch für den Einbau in Einweg-Systeme vor deren Gamma-Sterilisation einsetzbar. Zur nachträglichen Integration in Einweg-Systeme kann man deren Anschlusssystem nutzen oder es wird das angebotene Bypass-System eingesetzt.

    Funktionsweise: Die in das Probennahmesystem integrierte Schlauchpumpe erzeugt einen Unterdruck, wodurch über die Einwegsonde eine vordefinierte Menge der Flüssigkeit mitsamt Zellen entnommen wird. Im Kopf der Sonde ist eine technische Lösung integriert, die einem Rückschlagventil entspricht. Durch eine kombinierte Druck- und Vakuumregelung wird der Verschlussmechanismus zum Reaktor betrieben. Sterile Luft wird als Transportmedium benutzt, in die die Probe eingebettet wird. Während die Pumpe läuft, wird Überdruck (z.B Drucklift) zugeschaltet und die Probenmenge vollständig aus dem Leitungssystem entfernt. Außer im Moment der Probenentnahme liegt immer ein Überdruck an, der durch den Drucksensor kontrolliert wird. Da die Probe durch das sterile Gas transportiert wird, findet eine automatische Reinigung des Leitungssystems statt. Eine optionale Spülung kann Vermischungen oder Verfälschungen aufeinanderfolgender Proben verhindern.

    Steuerung: Das Probennahmegerät wird über einen Web-Browser mittels eines PDA oder PC gesteuert und kontrolliert. Der Anwender kann dabei die benötigte Probenfrequenz, das Probenvolumen sowie die Probennahmezeitpunkte definieren. Sollte kurzfristig eine Probe benötigt werden, kan eine zusätzliche Probennahme durch Knopfdruck eingeleitet werden. Das System überprüft dabei, ob dieser Vorgang mit dem zuvor definierten Probenzyklus kollidiert. Die Dokumentation ist durch die anschließende Protokollausgabe gesichert. Zusätzlich ist bioProbe in der lage, mit verschiedensten Bioprozesskontrollsoftwaren zu kommunizieren. Mittels eines SCADA-Systems ermöglicht bioProbe damit eine ereignisabhänige Entscheidung für notwendige Analysen.Auch benutzerspezifische Anforderungen können mit einer Auswahl von vorhanden Protokollen integriert werden.

    bioProbe Probenentnahmesytem  zur totvolumen-freien, sterilen Entnahme aus biotechnologischen, pharmazeutischen Forschungs- oder Produktionsreaktor- oder Fermentorsystemen<br>Ausführung Pharma-Design<br>Sterile und sparsame Probenentnahme aus Bioreaktoren