Numera®

Innovative Lösung für die Probenahme in Bioprozessen

Numera® ist ein vollautomatisches Probenahmesystem, das niemals schläft und jede prozessanalytische Technologie mit zuverlässigen Echtzeit-Ergebnissen rund um die Uhr integriert und verbessert. In Kombination mit der Lucullus®-Software ist Numera® eine nahtlose All-in-One-Probenahmelösung.

 

Probenahme aus bis zu 16 Gefässen

2 bis 3 ml Probenahmevolumen

Probenahmezeit ~8 Minuten

Lagerung und Kühlung der Proben

Probentransfer zu bis zu 4 Analysegeräten

Einzigartige Filtrationstechnologie zur Zellabtrennung

Automatisierte Probenahme 24/7
 
Probenahme mit hoher Frequenz und geringem Volumen
 
Individuelle Probenvorbereitung einschliesslich konsistenter Zellabtrennung.
 
Online-Messungen mit gängigen Analysegeräten
 
Automatisierter Datenimport von Analysegeräten und fortschrittliche Feedback-Regelungen mit Lucullus®

Über Numera®

 

Numera® ist ein modulares PAT-System. Jede Installation umfasst ein Steuermodul, ein Routing-Modul und mindestens ein Multiplexer-Modul, während die Verdünnungs- und Filtrationsmodule zur Probenvorbereitung optional sind.

Der Autosampler/Probensammler lagert die Rückstellproben bei 4°C zur weiteren Verarbeitung. 

Numera® kann in vielen Anwendungen eingesetzt werden - von Single-Use-Reaktoren, über Tischreaktoren bis hin zur Produktion.

Das modulare Design von Numera® ermöglicht Konfigurationen für die Probenahme und Rückstellung aus einzelnen Reaktoren bis hin zur Probenahme parallelen Beprobung mehrerer Reaktoren, einschliesslich Verdünnung, Filtration und Integration verschiedener Online-Analysegeräten.

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Numera®-Module

  • Numera - Steuereinheit (CPU)

    Steuerungsmodul

    • Touchscreen
    • Einstellungen für die Systemvorbereitung, Reinigung und Systemkonfiguration
    • Verschiedene Kommunikationsanschlüsse
    • Druckluftverteilung
  • Numera - Multiplexer-Einheit

    Multiplexer-Modul

    • Multiplexing von bis zu 4 Bioreaktoren pro Modul
    • Bis zu 4 Module pro Numera®-System
    • Sterilitätsbarriere mit Quetschventil und Ethanolspülung
    • Mechanismus zum Zurückblasen steriler Luft zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen und zur Wahrung des geringen Probenahmevolumens
  • Numera - Routing-Einheit (SRU)

    Routing-Modul

    • Individuelle Probenverteilung innerhalb eines Prozesses
    • Direkte Weitergabe an maximal 4 Analysengeräte (Biochemie-Analysatoren oder Zellzähler)
  • Numera - Verdünnungseinheit (SDU)

    Verdünnungsmodul

    • Verdünnung von 1:2 bis 1:20
    • Reagenzienzugabe, Mischen und Inkubation
    • Präzise und reproduzierbare Probenverarbeitung
  • Numera - Filtrationseinheit (TFU)

    Filtrationsmodul

    • Einzigartige Querstrom-Filtrationstechnologie
    • PES-Membrane mit geringer Proteinbindung
    • Bis zu 700 Filtrationen pro Spule
    • Porengrößen der Membrane: 0.22 μm, 0.45 μm, 0.65 μm, and 1.2 μm
    • Frischer Membranabschnitt für jeden Filtrationszyklus zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen und Verstopfung

Einrichtung und Konfiguration

Autosampler / Probensammler

Der Autosampler ermöglicht die Lagerung von Rückstellproben oder die Zwischenlagerung von Proben zur weiteren Verarbeitung. Darüber hinaus können manuell entnommene Proben für die Verarbeitung mit Numera® und/oder für den Transfer zu Analysegeräten gelagert werden. Die Kühlung ist in einem Bereich von 4 bis 20 °C gewährleistet. Der Autosampler ist in zwei verschiedenen Grössen erhältlich. Beide sind mit einer Spritzenpumpe und einer Spülstation ausgestattet.

Der Autosampler kann mit 2 Well-Platten pro Peltier-Rack-Modul ausgestattet werden. Securecell bietet Well-Platten für 1.5 ml und 4.0 ml Glasflaschen an. Standardtiefbettplatten mit 2, 5 oder 10 ml können ebenfalls verwendet werden.

ASX7200

  • 2 Peltier-Rack-Module (Lagerung bei 4 bis 20°C)
  • 4 Wellplattenpositionen
  • Optional: 1 HPLC-Injektionsventil
ASX7400-1
ASX7400
  • 4 Peltier-Rack-Module (Lagerung bei 4 bis 20 °C)
  • 8-Well-Plattenpositionen
  • Optional: 1 oder 2 HPLC-Injektionsventil(e)

ZUBEHÖR

WELL PLATES
  • 40 x 1.5 ml Fläschchen
  • 24 x 4.0 ml Fläschchen
  • Standard Deep-Well-Platten mit 2, 5 oder 10 ml

HPLC/UHPLC EINSPRITZVENTILE
  • Varianten von 5.000 bis 20.000 psi
  • Injektor mit vertikalem Anschluss
  • Probenschleife (ID 0,14 mm) von 5 bis 50 μl

Produkt-Konfiguration

Das modulare Design von Numera® ermöglicht Konfigurationen für die Probenahme und Lagerung in einem Reaktor bis hin zur Probenahme in mehreren Reaktoren, einschliesslich Verdünnung, Filtration und Integration verschiedener Online-Analysegeräten.
 
Reactor configuration 1
Es wird eine maximale Länge von 10 m zwischen dem Numera® und den Reaktoren empfohlen.
 
Reactor configuration 2

Bis zu 4 Multiplexer-Module können auf ein zentrales System gestapelt werden. Dies ermöglicht den Anschluss von bis zu 16 Bioreaktoren.

 

Reactor configuration 3Multiplexer-Module können je nach Platzangebot und Labororganisation dezentralisiert werden.

 

Reactor configuration 4Der Autosampler sollte in der Nähe des Systems aufgestellt werden. Der Abstand zu angeschlossenen Analyegeräten ist auf 10 m begrenzt.

 

Reaktoranschluss und Sterilität

Reaktoranschlüsse

Numera® kann in vielen Anwendungen eingesetzt werden - vom Single-Use Reaktor über Tischreaktoren bis hin zur Produktion. Für alle Zwecke stehen die entsprechenden Anschlussmöglichkeiten zur Verfügung. Das modulare Konzept umfasst:

• Autoklavierbare Probenahme-Sets
• Probenahme Leitungen 1 - 10m
Single Use Bioreactors
Single-Use-Bioreaktoren

+ Probenleitungen

BENCHTOP REACTORS
Benchtop Reactors

+ Probenleitungen

+ Tauchrohr

+ Adapter

STAINLESS STEEL REACTORS
Reaktoren aus rostfreiem Stahl
+ Probenleitungen 
+ Probenahmeanschluss
single-use sampling
Sterile Probenentnahme

Am Multiplexer sind für jedes Probengefäss autoklavierbare Probenahme-Sets mit allen Schläuchen für die sterile Probenahme, Ethanolreinigung und Rückspülung mit steriler Luft installiert.

Sample lines
Probenahme-Leitungen

1 bis 10 Meter werden verwendet, um das Probenentnahmeset am Multiplexer mit Luer-Lock-Verschraubungen an die entsprechende Bioreaktor-Schnittstelle anzuschließen.

dip tubes
Tauchrohre

Edelstahl-Tauchrohre mit Luer-Lock-Anschluss werden in Kombination mit einem geeigneten Reaktoradapter zur Probenahme aus Tisch-Bioreaktoren (Glas) verwendet. 

Adapter
Adapter

Es sind Adapter von 10 - 19 mm und PG13,5 erhältlich, um die Tauchrohre an jeden gängigen Kopfplattenanschluss anzuschliessen.

Aseptic Sampling Port
Aseptischer Probenahmeanschluss

Der aseptische Probenahmeanschluss ermöglicht die Probenahme aus Edelstahl-Bioreaktoren über den 25-mm-Seitenanschluss. Der Anschluss an das Numera® System wird mit einer Septum-Piercing-Nadel mit seitlichem Eingang hergestellt. Die Nadel wird mit einem Halter geliefert, der in den Aseptic Sampling Port passt und mit einem Luer-Lock-Anschluss versehen ist. 

Probenahme-Sterilität

  • Minimaler Probenverlust
  • Keine Probenverdünnung
  • Garantierte Sterilität
  • Keine Kreuzkontamination
 
Probenleitungen und -sets werden vor der Verwendung in Beuteln autoklaviert und mit sterilen Luftfiltern und Klemmen geschützt, um die Sterilität während der Installation zu erhalten.

Die Klemmen werden nach der Montage der Röhrchen auf den Quetschventilen entfernt. Anschliessend werden die Röhrchen an den Eingang des Multiplexer-Moduls und an die Schnittstelle zwischen Bioreaktor und Gefäß angeschlossen. Luer-Lock-Schrauben stellen die Verbindung zwischen Probenahme-Set, Probenleitung und Bioreaktor-Schnittstelle sicher.

Nach Abschluss des Probenahmeverfahrens wird die in der Probenahmeleitung verbliebene Probe mit steriler Luft zurück in den Bioreaktor gedrückt. Ein Ethanol-Spülverfahren reinigt die Probennahmesets am Multiplexer-Modul, um Probenreste zu entfernen und eine Kontamination zu verhindern. Ein Spülvorgang garantiert die vollständige Entfernung des Ethanols.
 
Nachweis der Sterilität in einem technischen Lauf
graph
Abbildung: Werte für pH (rote Linie), pO2 (blaue Linie) und O2-Zufluss (schwarze Linie) über die Prozessdauer. Die konstanten Werte zeigen einen sterilen Prozess über 15 Tage an. Die Proben wurden alle 2 Stunden entnommen.
 
Den vollständigen Artikel finden Sie hier 

Analytik und Probenmanagement

Integration von Analysegeräten

Numera® kann in Kombination mit verschiedenen Analysegeräten verwendet werden, um Online-Analysen durchzuführen:

1. Zellzahlmessgeräte (z. B. ViCELL XR®, Cedex HiRes)
2. Biochemie-Analysegeräte (z. B. Cedex® Bio HT)
3. HPLC-Systeme (z. B. Agilent 1200 Serie, Thermo Fisher Vanquish)

 

Für jede Integration eines Analysegeräts werden spezifische Zubehörteile und Informationen benötigt, die von Securecell bereitgestellt werden.

Analyzer integration Numera - Sampling system

HPLC-Integration

Das Autosampler-Setup kann ein Injektionsventil für HPLC (bis zu 20.000 psi) enthalten. Die direkte Injektion ermöglicht eine verlustfreie und schnelle Analytik mit HPLC-Systemen verschiedener Hersteller.

Probenverwaltung mit der Lucullus Software

Die Kombination aus dem automatisierten Probenahmesystem Numera® und dem Prozessinformationsmanagementsystem Lucullus® ermöglicht die Orchestrierung des gesamten Arbeitsablaufs von der Probenahme über die Messung bis zur Prozessüberwachung und -steuerung.

  • Probenplanung (zeit- und ereignisbasiert)
  • Analysemethoden für alle Analyzer
  • Barcode- und Etikettendruck
  • Automatisierte ereignisbasierte Probenauslösung während des Prozesses
  • Probenvorbereitung und Probenlagerung
  • Automatisierte Online-Messungen
  • Zentrales Datenmanagement und Prozessüberwachung
  • Erweiterte Prozesssteuerung und Feedback-Schleifen

Sample Management - Numera and Lucullus software

 

"Die Unterstützung von Securecell geht über eine einfache Lieferanten-Kunden-Beziehung hinaus. Mit Securecell haben wir uns für einen Partner entschieden, der uns aktiv bei unserer Mission unterstützt, unsere Laborumgebung zu automatisieren und zu digitalisieren.
- Nick Wierckx

Professor am Institut für Bio- und Geowissenschaften Forschungszentrum Jülich

"Hochdichte, zeitaufgelöste Daten reduzieren die Anzahl der Experimente!"
- PROF. Christoph Herwig

Professor für Biochemische Verfahrenstechnik, TU Wien

"Ob on- oder offline, Numera liefert schnell und mit wenig Aufwand genaue HPLC-Daten."
- DR. Ueli von Ah

Forschungsgruppenleiter Biotechnologie, Agroscope

"Numera hat die Automatisierung unseres kontinuierlichen Gegenstrom-Tangential-Chromatographie-Systems (CCTC) verbessert."
- Oleg Shinkazh

Geschäftsführer und Gründer, ChromaTan Corp.

Einzigartiges, modulares Probenahmesystem für Bioprozesse