Giới thiệu về BioXplorer 100
Trong những năm gần đây, các chiến lược phát triển quy trình sinh học hiện đại đã yêu cầu tăng cường tự động hóa và thử nghiệm quy mô lớn, từ đó đặt ra nhu cầu lớn hơn cho công nghệ. Để theo kịp tiến bộ trong kỹ thuật di truyền, nhiều loại vi sinh vật đã được phát triển như nền tảng cho việc tạo ra một số lượng lớn sản phẩm tự nhiên.
Thách thức trong phát triển quy trình
Mặc dù nhiều sản phẩm có thể được tạo ra từ các vi sinh vật này, quá trình phát triển thường tốn thời gian, kéo dài vài ngày để hoàn tất. Những vi sinh vật này thường hoạt động ở mức độ trao đổi chất tối đa trong các quá trình lên men theo lô, lên men liên tục hoặc lên men dinh dưỡng. Để giảm thiểu sự can thiệp của con người, các chiến lược sản xuất đã chuyển sang tự động hóa nhằm tối đa hóa tốc độ và giảm thời gian làm việc.
Nền tảng tự động hóa KIWI-biolab
Tại Khoa Kỹ thuật Quy trình Sinh học tại Đại học Kỹ thuật Berlin, các nhu cầu này đã được ghi nhận và dẫn đến việc phát triển một nền tảng tự động hoàn toàn cho các quy trình sinh học vi sinh vật tại KIWI-biolab. Hệ thống BioXplorer 100 của H.E.L trở thành thành phần chính trong nền tảng này, cho phép thực hiện các quá trình lên men liên tục lên đến bảy ngày.
Tính năng của BioXplorer 100
Hệ thống này không chỉ giảm thiểu sự can thiệp thủ công mà còn nâng cao khả năng tái lập và cung cấp dữ liệu có độ phân giải cao trong nhiều điều kiện thí nghiệm khác nhau, chủ yếu là trong việc nuôi cấy các chủng vi sinh vật như Pichia pastoris và Escherichia coli.
BioXplorer Facility đã được sử dụng cho nhiều dự án khác nhau, bao gồm nuôi cấy để sản xuất kháng nguyên vắc-xin và tổng hợp enzyme như glucose oxidase.
Chiến lược lên men dinh dưỡng
Để đạt được các mục tiêu này, các chiến lược lên men dinh dưỡng tại KIWI-biolab yêu cầu kiểm soát chặt chẽ việc bổ sung chất lỏng. Mô-đun cấp chất lỏng của BioXplorer 100 đã phát huy tác dụng, cung cấp các kế hoạch cấp chất lỏng liên tục và theo nhịp độ, bao gồm các dung dịch như axit và bazơ để kiểm soát pH, môi trường dựa trên glucose hoặc glycerol, methanol, và nhiều hơn nữa trong suốt quá trình lên men kéo dài đến 50 giờ.
Kiểm soát nhiệt độ và phân tích khí
Nhiều quy trình sinh học này còn bao gồm các bước mà nhiệt độ biến đổi, thường từ 20 đến 37 °C. Việc kiểm soát điều kiện nuôi cấy ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phòng trở nên dễ dàng nhờ vào tính tương thích của BioXplorer 100 với thiết bị làm lạnh Huber Minichiller. Hơn nữa, nền tảng phản ứng song song còn tích hợp phân tích khí thải thông qua cảm biến BlueSens.
Hệ thống phòng thí nghiệm tự động
KIWI-biolab cũng đã tích hợp BioXplorer 100 vào một môi trường phòng thí nghiệm tự động hóa hỗ trợ quy trình lên men và phân tích động. Để tạo điều kiện cho việc lấy mẫu chất lỏng tự động, đã sử dụng trạm xử lý chất lỏng Tecan Freedom Evo 150. Điều này cho phép bổ sung các xung bổ sung, cũng như các dung dịch như IPTG để giới thiệu plasmid và kích thích biểu hiện gen trong các chủng đã được biến đổi hoặc bổ sung magiê cho các nền nuôi cấy.
Tích hợp công nghệ phân tích tiên tiến
Dữ liệu phân tích đáng tin cậy cũng quan trọng không kém so với tự động hóa lên men trong việc đạt được các quy trình sinh học chất lượng cao. Tại KIWI-biolab, trợ lý phòng thí nghiệm robot di động MiLA hỗ trợ việc chuyển mẫu đến các nền tảng phân tích quy mô lớn. Các mẫu lỏng được thu thập trong giai đoạn nuôi cấy, sử dụng trạm xử lý chất lỏng Tecan Freedom Evo 150, sẽ được phân tích bằng các kỹ thuật phân tích tinh vi.
Phát triển nền tảng thích ứng
Kinh nghiệm của Tập đoàn H.E.L với các hệ thống tự động là động lực chính cho KIWI-biolab trong quá trình phát triển nền tảng. BioXplorer 100 được tích hợp dễ dàng vào cơ sở hạ tầng phòng thí nghiệm hiện có, đồng thời cung cấp một giải pháp hoàn chỉnh.
Bằng cách tích hợp hệ thống lên men tự động quy mô lớn của H.E.L với trạm xử lý chất lỏng tự động và thiết bị phân tích quy mô lớn, đội ngũ KIWI-biolab đã mở rộng đáng kể chức năng của nền tảng. Điều này đã nâng cao hiệu quả sàng lọc trong nhiều điều kiện thí nghiệm khác nhau cho các quy trình sinh học vi sinh vật.
Kết luận
Nghiên cứu quy trình sinh học đang chuyển mình mạnh mẽ về phía tự động hóa và ra quyết định dựa trên dữ liệu. Trường hợp của KIWI-biolab là minh chứng cho việc một nền tảng thí nghiệm được quản lý tốt có thể thúc đẩy phát triển quy trình vi sinh vật và tạo điều kiện cho các hoạt động nghiên cứu hiệu quả, quy mô lớn. H.E.L không ngừng mở rộng sản phẩm và dịch vụ của mình để hỗ trợ nghiên cứu và tối ưu hóa quy trình trên toàn cầu, nhằm tạo ra một thế giới khỏe mạnh và bền vững hơn cho tất cả mọi người.
- Tăng cường tự động hóa: Nền tảng tự động hóa giúp giảm thiểu can thiệp thủ công.
- Hiệu quả cao: BioXplorer 100 cho phép thực hiện các quá trình lên men liên tục.
- Phân tích tiên tiến: Dữ liệu phân tích chi tiết hỗ trợ tối ưu hóa quy trình.
- Tích hợp dễ dàng: Hệ thống dễ dàng tích hợp vào hạ tầng phòng thí nghiệm hiện có.
- Nghiên cứu bền vững: Hướng tới phát triển quy trình sinh học bền vững và hiệu quả.
Read more → www.news-medical.net