Allegro™ XRS25 悬浮生物反应器系统

独特的双轴搅拌方式改进了细胞培养性能

Allegro XRS 25生物反应器系统为一次性生物反应器系统,配有独特搅拌和控制功能,专门为受控条件下的哺乳动物细胞培养而设计。适合各类应用,范围从普通生命科学研究到种子罐培养以及2-25升规模的全cGMP生产。

由于Allegro XRS 25生物反应器系统带有独特的双轴搅拌功能,混合时间短并具备高传质属性,相较于竞争对手的摇摆型系统,测量结果显示出更为优越的性能——细胞密度更高、细胞活性更优和表达水平更高。

Allegro XRS 25生物反应器系统在两个轴向上同时搅动(双轴搅拌),在三维XRS 25生物容器中产生低震荡、涡流模式。在类似搅拌条件下,Allegro XRS 25生物反应器系统混合速度比传统摇摆型(表1)快3倍,并且通过所测kLa值显示传质性能更高。

表1

pH平衡研究中观察到的最佳混合时间总结,研究使用常规pH探头¹

 
系统 条件 混合时间(秒)
传统摇摆型 最大速度和摆动角度:42rpm,10.4 ° 50 - 98 秒2
Allegro XRS 25生物反应器系统 75% 最大速度,最长轴角,1/3 短 轴 角:30 rpm,15°长,5°短 16秒
 

1 混合试验结果来源于每台设备重复测量 3 次。
2 边缘 / 中心测量的次数显著不同。
3传质结果来源于每台设备重复测量 3 次。

关于混合和传质研究的更多细节,请参见 Pall 应用注释 USD2899:Pall XRS 20 生物反应器系统中的性能映射。

表2

20升工作体积中测量氮气清除和恢复得到的传质系数汇总³

 
系统 条件 kLa 每小时
传统摇摆型 最大速度和摆动角度:42rpm,10.4 ° 42
Allegro XRS 25 40 rpm,15°长,15°短 73
 


系统概述、特性和优势

图 1

Allegro XRS 25生物反应器系统——含有Pall Link监控和数据采集(SCADA)软件包的搅拌平台、一次性生物容器和mPath™控制器。AllegroXRS 25生物反应器系统包含多种特性,以确保操作简单、性能可靠并且适用于cGMP生产要求。


表 3

Allegro XRS 25生物容器

 
特性 优势
三维生物容器设计 优越的混合(双轴平台)效果,操作可靠
生物容器带有集成光学传感器、集成过滤器、预组装导管套件 真正意义上的一次性系统、轻松安装、最小化周转时间
气体进口和排气过滤器均采用 0.2 µm 除 菌 级 过 滤 器,可进行完整性检测 改 进 了 cGMP 的适用性
集成带有旋转升降阀的底部排放功能 改 进 了 cGMP 的适用性、残留量最小,易于使用
多个加液端 使用更加方便,易于处理分批补料和酸/碱 pH 控制操作
集成一次性pH和溶氧(DO)传感器 易于使用,减少污染的可能性
集成采样 易于使用——极低残留( 小于5mL),无需停止搅拌的情况下即可进行采样
一次性生物容器,Allegro 膜材 保证可靠性、高质量,并可满足供应需求,方便 cGMP 操作中膜使用跟踪记录,可提供验证指南文件
 

表 4

Allegro XRS 25 平台

 
特性 优势
双轴搅拌(90°交叉的两个水平轴方向摇摆运动) 提高了搅拌性能:混合时间短、传质速率高
全封闭式平台和安全性联锁 改进了操作人员安全性,适用于生产环境,保护光敏感培养基介质
 

表 5

mPath控制器和Pall Link服务器

 
特性 优势
mPath控制器设计用于操作 Pall Link——SCADA软件包
  • 能够在任何网络设备上访问数据,包括实验室工作站、台式电脑或笔记本、手机和平板电脑等远程设备
  • 可作为独立网络或集成站点IT系统运行, 兼容多种网络安全链接(例如,虚拟私人网络[VPN])和密码保护,以避免未经授权的访问
  • 直观的视觉显示,方便对照生物反应器校准组件、设置关键参数、精调工艺控制
  • 高级趋势分析能力,包括为历史和动态工艺创建工艺变量定制化趋势
  • 以数据库为中心的设计,可支持命名、记录和导出实验数据的可追溯性和数据分析
  • 定制化报警,对工艺或安全性重大事件报警
  • 用户可定义的方法管理特性,包括调度、版本控制和停用无用方法
  • 合规性——运行设计符合 21 CFR 第 11 部分 /附录 11 条例中的内容多报警通知模式可确保对工艺关键事件做出响应
多报警通知模式可确保对工艺关键事件做出响应
  • 控制器面板周围 带有彩色编码照明环,可远距离识别工艺关键事件状态的运行响应情况
  • 设置和运行过程中,连接器面板上每个连接单独配有 LED 指示器
  • 高可见度颜色和文字报警在全部软件界面上显示报警严重程度
  • 历史报警日志可检查设备和工艺性能
通过6个热式质量流量控制器(TMFC)对工艺气体流量实施预校准
  • 通过精确参数控制和复合气体控制来精确混合 2 个气流,各气体均由一条专用热式质量流量控制器混 合输送
  • 主要气体混合:氮气、氧气、空气和二氧化碳
  • 次要气体混合:二氧化碳和空气
  • 为每个热式质量流量控制器校准流量速率,最高为1 L/min
  • 即使输入压力高,机载压力调节器仍可确保热式质量流量控制器的精度
  • 机载压力传感器与报警功能相结合,在进气气瓶空置或生物容器超压时报警
  • 快速充气按钮——生物容器快速、安全充气使用 3 个恒速泵处理液体,集成称重单元和储液袋吊杆
使用3个恒速泵处理液体,集成称重单元和储液袋吊杆
  • 准确输送补料和滴定液体,无偏差,标准恒速泵可使工艺控制更为顺畅,减少工艺差异
  • 8mm 最大导管外(OD)
  • 转速 14 - 211rpm
  • 可拆卸泵头,便于清洗和维护
  • 使用集成称重单元的可拆卸储液袋吊杆,可以高效利用空间,通过称重准确跟踪补料供给
人体工程学设计
  • 通过实施大量人体工程学研究确定最佳连接和控制器要素
  • 操作灵活——可选择不同时间、地点查看数据,选择不同的工艺设计
  • 紧凑设计节省工作台操作空间——小型设备和储液袋吊杆,无需额外使用称重设备和试剂瓶
  • 工作台便于清洁
 


  • Tubing management system

    管路管理系统

  • In-process sampling

    无间断取样

  • Drain and optical sensors

    一次性预灭菌光感电极,无残留排液阀

定制服务

Pall的标准Allegro XRS 25生物容器配备了针对大部分典型工艺和操作所需的各种液体和气体连接器。3条进液管路,附件管路和排水管路均配备了标准实验室连接接口。工艺流体(包括培养基和接种液)可轻松安全地转移到生物反应器中。

Pall可以协助定制生物反应器系统。比如是在生物容器中加入无菌连接器(Kleenpak®无菌连接器)或其他较小改动,或者将生物反应器与所有周边装置集成到一个完全自动化的工艺中等定制化产品均可。

文件和认证

Allegro XRS生物反应器与完整文件一同交付,其中包括系统合格证明。所有装置在装运前都要经过测试,且如有需要,可以提供工厂验收测试(FAT)。

生物容器与批次认证和一次性传感器的校准信息一同交付。

Pall还可以提供硬件质量验证和标准安装资格验证(IV)、操作资格认证(OV)、工厂验收试验(FAT)和现场验收测试(SAT)的测试方案。

应用

3D生物容器设计和双轴搅拌的混合属性使其在哺乳动物悬浮系统中具有优越的细胞培养性能。通过更快地向细胞微环境(以及更快地滤除代谢产物)提供营养,Allegro XRS 25生物反应器系统允许细胞达到更高密度,并同时达到更高整体活性,从而显著提高蛋白表达水平。以下分批培养示例中(图1),使用相同的培养基供给和种子培养,相较于传统摇摆型技术,Allegro XRS 25生物反应器系统产生了18%的细胞密度增加,提高了30%的抗体滴度。

图 1

20升工作体积中,对比传统摇摆型系统和Allegro XRS 25生物反应器系统,总结并行生长和生存实验(n=3)。CHO(中国仓鼠卵巢)细胞系表达单克隆抗体的批培养。




Allegro XRS 25生物反应器系统的优良混合属性也显示出对哺乳动物(CHO,杂交瘤细胞)和昆虫细胞的批扩增、补料批式培养和灌流培养均有益处。

颇尔质量标准

Pall对采购和制造的组件质量要求十分严格。依照公认行业标准设计并制造Allegro生物反应器系统。Allegro XRS 25生物反应器系统硬件符合多个质量标准,其中包括:

  • 良好自动化生产规范(GAMP)现行版本
  • 21 CFR第11部分电子记录
  • 符合EN 61326-1的电磁兼容性(EMC):2013 和 CC CFR 47 第15B部分:2013
  • 生产工厂质量管理体系符合ISO9001: 2008认证。

可根据要求提供质量标准的完整列表

Allegro XRS 25生物容器质量标准包括:

  • 生产工厂符合质量管理体系ISO13485和ISO9001认证
  • Allegro XRS 25生物容器100%进行检查,组件确认、配置、焊接标准和尺寸确认。通过目视检查确认薄膜或生物容器内部或外部不存在任何嵌入颗粒或游离颗粒
  • 生产过程中,100%的Allegro XRS 25生物容器都进行泄漏测试
  • 各批次的都进行薄膜焊接区域拉伸测试,并在焊接区域进行显微镜检查,以确保焊接密封质量
  • 管道内毒素检测:根据USP<85>标准,使用鲎试剂(LAL),定期对Allegro系统的代表样品冲洗水进行内毒素检查。满足< 0.25 EU/mL的标准
  • 管道清洁度:定期对Allegro系统的代表样品冲洗水进行颗粒检查,符合USP <788>注射颗粒物质含量标准

Allegro XRS 25生物容器上的结构材料符合:

  • USP<88> VI类体内生物反应性测试 - 50°C塑料
  • USP<87>体内生物反应性测试,毒性
  • USP<85>细菌内毒素测试
  • USP<661>塑料理化测试
  • USP<788>注射液颗粒物质测试

与流体接触的所有组件结构材料为无TSE/BSE风险材料

所有Allegro XRS 25生物容器均采用双层包装袋包装(外层不透明以保护一次性传感器免受光污染),并接受最小剂量25 kGy伽马射线辐照。


预防性维护和服务包装

多种维护和服务组合可支持Allegro一次性生物反应器系统。Pall拥有一个由技术人员和工程师组成的全球维护网络,可协助安装、检验、培训、技术支持、预防性维护和现场维修。联系Pall安排此类服务。

Pall加速器工艺开发服务为客户提供专业的建议和支持,将完全集成的一次性工艺解决方案应用到新工艺或现有工艺中,内容包括工艺优化、设备选择、现有工艺转移、工艺放大和故障解决建议。详细信息可查询加速器工艺开发服务手册(USD 3079)。

可以使用预防性维护服务组合来保证Allegro XRS 25生物反应器的持续可靠运行,并将停机时间减至最短。预防性维护主要包括全功能测试、更换磨损部件并校准所有传感器。

订购信息

 
描述 货号
Allegro XRS 25生物反应器系统:
系统硬件——由Allegro XRS 25搅拌平台、 mPath 控制器、控制电缆组成
Pall Link服务器以及SCADA监控和数据采集软件
标准Allegro XRS 25生物容器

XRS25BRS
MPATHLINK
609-40A
附件管路:
带呼吸过滤器的Kleenpak™集合管
鲁尔接口至Y型连接器和Kleenpak无菌接头
MPC至Y型连接器和Kleenpak无菌接头
5升2D Allegro 储液袋,含有滤芯和Kleenpak无菌接头
1升2D Allegro 储液袋,含有滤芯和Kleenpak无菌接头
20升2D Allegro储液袋,含有滤芯和Kleenpak无菌接头
609-100A
629-100B
629-100C
609-100D
609-100E
609-100F
 
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