Thermo Fisher Scientific HyPerforma Single-Use Bioreactor 100 L

100 L to bioreaktor single-use 20–100 L, przeznaczony do scale-up, procesów klinicznych i mniejszej produkcji. Ma jedno trójłopatowe mieszadło i 5:1 turndown. Od modelu 50 L różni go pojemność, masa, footprint, SKU oraz skutek utraty partii; architektura kontroli pozostaje konfigurowalna.

Rodzina HyPerforma S.U.B. 5:1. Źródło obrazu: www.thermofisher.com.

Geometria naczynia

Nominalne prędkości przy gęstości mocy 20 W/m³ wynoszą 85 rpm dla 20 L, 116 rpm dla 50 L i 146 rpm dla 100 L. Dokładność regulacji określono jako ±1,5 rpm albo 1% setpointu. Mieszadło pompuje w dół przy obrocie przeciwnym do wskazówek zegara.

Wał ma kąt 16,5°, przesunięcie osi 2,54 cm i długość 100,58 cm. Jego średnica wynosi 1,27 cm, zewnętrzna średnica osłony 2,54 cm, a prześwit od dna 5,08 cm. Jednoczęściowy wał aluminiowy 100 L ma numer SV50959.18 i jest niezamienny z wałem 50 L mimo wspólnej rodziny silników.

Wariant AC używa trójfazowego silnika indukcyjnego 208 VAC o mocy 186,4 W, momencie 9,5 Nm i przekładni 10:1. Wariant DC ma bezszczotkowy silnik 48 V / 200 W. Numery silników wspólne dla 50–250 L to SV50237.16 AC i SV50237.07 DC.

Płaszcz mieści 4,5 L i pracuje z przepływem do 136 L/min przy 3,4 bar przez złącze 1,5 cala sanitary tri-clamp. Nominalna moc cieplna to 1 kW, a standardowym czujnikiem jest Pt100.

Ogrzanie 20 L z 5 do 37°C trwa orientacyjnie 0,9 h, a 100 L około 1,6 h.

Broszura podaje 72,1 × 95,7 × 202,0 cm i 197,9/297,9 kg dry/wet, a instrukcja dla innej rewizji 199,8/299,8 kg oraz wymiary z E-box.

Working volume to 20–100 L, total 120 L, H/D cieczy 1,5, ogólne H/D 1,9, rpm 30–200. Tank ma 72,1 × 95,7 × 202 cm, 197,9 kg dry i 297,9 kg wet. Standard 120/240 V: SUB0100.9500/SUB0100.9501.

BPC z sensors to SUT00094.02, bez nich SUT00095.02. Aegis 5-14, off-center agitator, cross-flow i drilled-hole sparger są częścią standardowej koncepcji. Dla 100 L producent oferuje enhanced perfusion ATF SH31144.01, TFF SH31171.01, microcarriers SH31150.02 i fed-batch SH31152.01.

Te odmiany zmieniają porty, pumps, sensors, flow paths i control strategy.

Warianty BPC

Standardowy BPC z czujnikami single-use ma numer SUT00094.02, a bez nich SUT00095.02. Film Aegis 5-14, mieszadło, spargery, vent, porty i linie tworzą sterylną powierzchnię kontaktową. Opakowanie ma numer partii i ważność, jest napromieniane 25–40 kGy i dostarczane z certyfikatem analizy.

Enhanced BPC obejmuje ATF SH31144.01, TFF SH31171.01, microcarriers SH31150.02 i fed-batch SH31152.01.

Gazowanie przy 20–100 L

Instrukcja opisuje czasowe przełożenie overlay do portu cross-flow, a po zwiększeniu objętości powrót linii i przejęcie aeracji przez DHS.

Gaz / droga	DHS	Cross-flow	Overlay
	10 SLPM	9 SLPM	9 SLPM
O2	10 SLPM	—	—
CO2	2 SLPM	—	—
N2	2 SLPM	—	—

Jeden mały filtr ma w idealnych warunkach około 20 SLPM przepustowości; piana, kondensacja i zabrudzenie zmniejszają margines.

Maksymalne ciśnienie worka to 0,5 psi.

Opcjonalna waga

Zestaw load cells wspólny dla 50 i 100 L ma numer SV50988.01. Wariant sieciowy SV50177.309 jest opcją, a nie cechą każdego reaktora.

Jej skala, filtracja, firmware i interfejs podlegają backupowi.

Control system

Open architecture dopuszcza kontrolery vendorów; branded solution to G3Lite/G3Pro, TruBio i DeltaV Live. G3Lite jest modułowy, ma touchscreen i redundant pH/DO; G3Pro dodaje elastyczne probe configurations, dual cart oraz NEMA touchscreen.

G3Lite/G3Pro i TruBio

Oba rekomendowane kontrolery obsługują zakres 50–2000 L. G3Lite ma modułową konfigurację, ekran dotykowy i redundantne pH/DO; G3Pro jest przeznaczony także do produkcji komercyjnej, ma NEMA HMI, elastyczne sondy i redundantne sterowanie.

W G3Pro manifold TruFlow komunikuje się po DeviceNet, TruLogic łączy platformę DeltaV, AUX zapewnia pętle 0–10 V, a AI wejścia 0–20 mA. Vessel Adapter Box wiąże kontroler z naczyniem.

TruBio działa na DeltaV/DeltaV Live, pozwala zapisywać strategie, kalibrować sondy i pompy oraz integrować Batch/MES.

Strefy obejmują proces/BPC, urządzenia polowe, kontroler, HMI/inżynierię i usługi zakładowe.

CVE mapuje się po modelu i wersji.

Transfer skali i integralność danych

Skala 100 L łączy rozwój 50 L z produkcyjnym 250 L. Receptura zawiera identyfikator skali, jednostki, zakresy urządzeń i wersję modelu.

Wartości procentowe są niebezpieczne, jeśli zmienia się pełna skala MFC lub pompy.

Wyniki pełnego researchu Thermo Fisher

Model i konstrukcja systemu

Karta opisuje Thermo Fisher Scientific HyPerforma Single-Use Bioreactor 100 L. Udokumentowana skala: 20–100 L roboczo; 120 L całkowicie. System składa się z oddzielnych warstw: stalowego outer support container, jednorazowego BioProcess Container, napędu, opcjonalnego E-box, układu wagowego oraz wybranego kontrolera. Numer katalogowy zbiornika nie potwierdza obecności określonej platformy automatyki.

W rodzinie HyPerforma 5:1 standardowy BPC może zawierać sparger drilled-hole, overlay i cross-flow. Instrukcja wiąże dopuszczalny przepływ gazu z liczbą oraz przepustowością aktywnych filtrów wydechowych. Warianty standardowe i wykonywane na zamówienie mogą różnić się liniami, spargerami, filtrami oraz czujnikami. DynaDrive wyróżnia elastyczny zespół napędowy i pracę od około 10% pojemności nominalnej.

Opcjonalna automatyka TruBio 5.0

Instrukcja TruBio 5.0 opisuje system oparty na Emerson DeltaV. Aplikacja pracuje na stacji ProfessionalPLUS PC/Server i wymaga klucza DeltaV. Szafa TruLogic zawiera kontroler DeltaV i carrier; karty szeregowe łączą kontrolery serii G3 lub GX, a I/O obsługuje sondy, pompy i napędy.

Sieć sterowania DeltaV jest oddzielona od plant LAN. Dokumentacja wskazuje osobny interfejs Ethernet w ProfessionalPLUS/Professional, preferuje Application Station jako punkt połączenia z siecią zakładową, dopuszcza redundantną Control Network i podaje co najmniej 100 Mbit/s dla komunikacji TCP/IP.

Oficjalny widok logowania i ról TruBio 5.0; dokumentuje opcjonalną automatykę, nie wyposażenie każdego Thermo Fisher Scientific HyPerforma Single-Use Bioreactor 100 L.

Oficjalny ekran identyfikacji licencji i buildu TruBio 5.0.

Oficjalny widok modułu analizy offline TruBio 5.0.

TruBio dokumentuje konta i role, informację o licencji i buildzie, historian, trendy oraz analizę offline. Są to cechy wdrożenia TruBio/DeltaV; pasywny zbiornik Thermo Fisher Scientific HyPerforma Single-Use Bioreactor 100 L może być dostarczony z inną automatyką.

Źródła

• HyPerforma S.U.B. product page.
• Broszura rodziny 5:1.
• Datasheet HyPerforma 5:1 100 L.
• HyPerforma 5:1 S.U.B. User's Guide — geometria, napęd, gazowanie, waga i interlocki.
• HyPerforma G3Pro Universal Controller User's Guide — TruFlow/DeviceNet, VAB i I/O.
• TruBio 5.0 User's Guide — udokumentowana wersja, nie dowód wersji instalacji.