Thermo Fisher Scientific HyPerforma Single-Use Bioreactor 2000 L

2000 L jest największym klasycznym modelem 5:1: 400–2000 L, 2575 L total i 3246,5 kg wet. Ma electromechanical hoist do bag loading, pneumatic motor lift i pozycje 5:1/2:1. Badania producenta obejmowały scale-up CHO do dwóch równoległych jednostek 2000 L.

HyPerforma S.U.B. family. Źródło obrazu: www.thermofisher.com.

Skala i wyposażenie

Working 400–2000 L, total 2575 L, H/D 1,5/1,9, one 3-blade impeller, 20–75 rpm. Tank 147,9 × 157,1 × 341,7 cm, dry 1246,5 kg, wet 3246,5 kg. Standard SUB2000.9500 120 V/SUB2000.9501 240 V; BPC SUT00094.06 z sensors lub SUT00095.06 bez.

Overhead motor lift zmienia pozycję shaft/impeller dla 5:1/2:1.

Parametry identyfikacyjne

Aktualna broszura podaje gabaryty 147,9 × 157,1 × 341,7 cm i masę zbiornika 1246,5 kg bez cieczy oraz 3246,5 kg przy nominalnej objętości.

Model 2000 L występuje jako liquid-jacketed; do płaszcza podłącza się zewnętrzny TCU. Instrukcja podaje powierzchnię płaszcza 4,54 m² przy pełnej i 2,47 m² przy połowie objętości, pojemność 44 L, przepływ 75 L/min przy 3,4 bar oraz nominalne obciążenie cieplne 18 kW. Orientacyjny czas ogrzania z 5 do 37°C wynosi 1,4 h przy 20% i 4 h przy 100% objętości.

Napęd i ograniczenia objętości

Napęd indukcyjny 208 VAC, trójfazowy ma według instrukcji 372,8 W, moment 27,7 Nm i przekładnię 15:1. Programowalny VFD ma zdalny panel i funkcję automatycznego restartu po zaniku zasilania.

Elektromechaniczny BPC hoist służy do załadunku dużego zestawu jednorazowego. Jego zasilanie wynosi 120–240 VAC, 50/60 Hz, 10 A; napęd był testowany dla pięciu cykli na dziesięć minut. Pneumatyczny motor lift jest zasilany napięciem 24 VDC i powietrzem 90 psi, a jego masa wynosi około 126,1 kg.

Control architecture

Aktualna broszura rekomenduje G3Pro dla produkcji klinicznej i komercyjnej. Kontroler ma dotykowy interfejs NEMA, elastyczne konfiguracje sond i redundantne sterowanie czujnikami. G3Lite również deklaruje obsługę 50–2000 L; jest pozycjonowany głównie dla rozwoju i produkcji klinicznej.

G3Pro wykorzystuje TruFlow gas manifold po DeviceNet, przyłącze TruLogic do platformy DeltaV, analogowe AUX 0–10 V oraz wejścia 0–20 mA. Dla naczyń większych niż 250 L przewidziano ośmiopinowe połączenie TCU. Vessel Adapter Box pozwala przełączać naczynia.

TruBio działa na platformie Emerson DeltaV i interfejsie DeltaV Live. Software pozwala zapisywać i ładować strategie, tworzyć strategie mieszania i buforów, kalibrować sondy oraz pompy i integrować DeltaV Batch lub MES.

Funkcje te oznaczają, że pliki strategii, parametry kalibracji, receptury i role użytkowników są danymi krytycznymi.

Wtedy funkcje, konta i firmware różnią się od G3Pro.

ETP przekazywany z systemem zawiera schematy elektryczne; instrukcja wspomina nośnik USB.

1. BPC, gaz, TCU, napęd, waga i sondy;
2. VFD, TruFlow, IND331, przetworniki i VAB;
3. G3Pro/G3Lite lub kontroler integratora;

Firmware, storage, konta i porty

BPC, spargery i ciśnienie

Standardowy BioProcess Container jest sterylnym zestawem z filmu Aegis 5-14. Zawiera zintegrowane mieszadło, cross-flow sparger, drilled-hole sparger, drogę overlay, filtry odpowietrzające, porty sond oraz linie medium, dodatków i zbioru. BioTitan Retention Device tworzy pełne 360° uszczelnienie elementu mieszadła.

Cross-flow sparger jest przeznaczony do skutecznego transferu przy niższej objętości zaszczepienia; drilled-hole wspiera pełną objętość, transfer tlenu i stripping CO2.

Gaz / droga	DHS	Cross-flow	Overlay
	200 SLPM	60 SLPM	60 SLPM
O2	200 SLPM	niezalecane w tabeli	niezalecane w tabeli
CO2	5 SLPM	niezalecane	niezalecane
N2	10 SLPM	niezalecane	niezalecane

Producent rekomenduje rozpoczęcie poniżej 25% maksimum, aby nie skracać życia filtrów i nie zwiększać piany.

Standard dla 2000 L obejmuje dwa duże filtry. Instrukcja przyjmuje co najmniej 90 SLPM na duży filtr przy około 0,006 bar w optymalnych warunkach bez kondensacji i zabrudzenia, co daje tabelaryczną pojemność 360 SLPM dla zestawu.

Maksymalne ciśnienie robocze wynosi 0,03 bar, czyli około 0,5 psi.

Instrukcja wymienia programowalne grzałki filtrów Meissner Ultracap 10 cali w wykonaniu NEMA, z alarmem niskiej temperatury i nastawą fabryczną 50°C.

Waga i warianty komunikacji

Dla 2000 L instrukcja grupuje go z wykonaniem harsh-mount 50–500 L i wymienia wariant analogowy, Allen-Bradley RIO, DeviceNet, Ethernet/IP z Modbus TCP oraz Profibus.

To opcje, nie jednocześnie obecne interfejsy.

Rekomendowany stack Thermo to G3Pro/TruBio/DeltaV Live z możliwością DeltaV Batch/MES; G3Lite także obsługuje zakres do 2000 L.

Komponenty platformy

Platforma obejmuje DeltaV/TruBio, kontroler i karty, HMI/OS, VFD, IND331, TruFlow, switche, TCU i zdalny dostęp.

Wyniki pełnego researchu Thermo Fisher

Model i konstrukcja systemu

Karta opisuje Thermo Fisher Scientific HyPerforma Single-Use Bioreactor 2000 L. Udokumentowana skala: 400–2000 L roboczo; 2575 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 2000 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 2000 L może być dostarczony z inną automatyką.

Źródła

• HyPerforma Single-Use Bioreactor — oficjalna karta.
• Broszura rodziny 5:1.
• Oficjalna ocena scale-up do 2000 L.
• HyPerforma 5:1 S.U.B. User's Guide — napęd, interfejsy, gazowanie, waga, interlocki i schematy ETP.
• HyPerforma G3Pro Universal Bioreactor Controller User's Guide — DeviceNet TruFlow, wejścia/wyjścia, VAB i TCU.