Corning Ascent® Fixed Bed Reactor Process Development System Manuale del proprietario

Corning® Ascent® Fixed Bed Reactor

Process Development System

Manuale di istruzioni

Codice prodotto: 6970

SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

Sommario

1.0 Sicurezza .................................................................... 1

1.1 Dispositivi di protezione individuale (DPI) .......................... 1

1.2 Sicurezza delle apparecchiature .............................................1

2.0 Introduzione .............................................................. 2

3.0 Requisiti del laboratorio ........................................... 3

4.0 Predisposizione e installazione ................................ 4

4.1 Collegamenti per alimentazione, aria e gas .......................4

5.0 Descrizione generale dello strumento .................... 5

5.1 Materiali di consumo presterilizzati .....................................5

5.1.1 Flaconi per l’aggiunta dei terreni di

coltura e per gli scarti correlati .................................... 5

5.1.2 Recipiente di condizionamento dei

terreni di coltura (MCV) ................................................. 5

5.1.3 Vassoio per sensori .......................................................... 7

5.1.4 Flaconi per inoculo, base e nutrienti ........................... 8

5.1.5 FBR con connettori sterili ............................................... 8

5.1.6 Kit di raccolta .................................................................... 9

5.1.7 Connettori sterili ............................................................11

5.2 Pannello di interfaccia ............................................................11

5.2.1 Motore dell’agitatore .................................................... 12

5.2.2 Riscaldatore del filtro di scarico .................................12

5.2.3 Sensore di pressione ......................................................13

5.2.4 Insufflazione del MCV ...................................................13

5.2.5 Sensore di temperatura del MCV ...............................13

5.2.6 Sensori di ossigeno disciolto (OD) nel

MCV e nel FBR .................................................................14

5.2.7 Sensore di pH nel MCV ................................................. 14

5.3 Pompe .........................................................................................14

5.4 Valvole a manicotto ................................................................. 15

5.4.1 Ubicazioni delle valvole a manicotto ........................16

5.5 Riscaldatori del MCV e del FBR .............................................17

5.5.1 Riscaldatore e sensore di temperatura del MCV ....17

5.5.2 Riscaldatore e sensore di temperatura

in linea del FBR ............................................................... 18

5.6 Lettore di codici a barre ..........................................................18

6.0 Descrizione generale del processo ......................... 19

6.1 Configurazione del sistema ...................................................20

6.1.1 Inizializzazione................................................................21

6.1.2 Fase di riempimento e adescamento

dei terreni di coltura .....................................................21

6.1.3 Fase di condizionamento dei terreni

di coltura (MCV) .............................................................21

6.1.3.1 Calibrazione dei sensori .......................................21

6.2 Coltura cellulare .......................................................................22

6.2.1 Mantenimento dei terreni di coltura ........................ 22

6.2.2 Inoculazione ....................................................................22

6.2.3 Sostituzione dei terreni di coltura ............................. 22

6.2.4 Trasfezione .......................................................................23

6.3 Fasi supplementari ..................................................................23

6.3.1 Campionamento del substrato ..................................23

6.3.2 Aggiunta dei terreni di coltura ...................................23

6.3.3 Aggiunta di boli (o nutrienti) ...................................... 23

6.3.4 Rimozione dei terreni di coltura .................................24

6.3.5 Perfusione o sostituzione dei terreni

di coltura .......................................................................... 24

6.3.6 Diluizione dei terreni di coltura ..................................24

6.4 Raccolta ......................................................................................24

6.4.1 Preparazione della raccolta .........................................25

6.4.2 Lavaggio della raccolta .................................................25

6.4.3 Distacco cellulare ........................................................... 25

6.4.4 Rimozione cellulare .......................................................26

6.4.5 Risciacquo finale ............................................................27

7.0 Interfaccia uomo-macchina (HMI) ......................... 27

7.1 Descrizione generale della schermata principale ............27

7.2 Simboli, colori e modalità di visualizzazione .................... 28

Manuale di istruzioni

7.3 Livelli di accesso e modalità utente ....................................31

7.4 Schermata di sistema .............................................................32

7.5 Stato della fase, interruzione e ripristino generale ........33

7.6 Fasi di terreni di coltura, raccolta e supplementari.........34

7.6.1 Sequenza di navigazione e maschere

delle fasi supplementari ..............................................37

7.7 Calibrazione ............................................................................... 37

7.8 Maschere di controllo dell’apparecchiatura ......................38

7.8.1 Maschere di controllo dei parametri

dell’apparecchiatura......................................................39

7.8.2 Maschera del contatore cumulativo

dell’apparecchiatura......................................................40

7.8.3 Maschera del circuito di controllo dei

regolatori PID (proporzionale, integrale

e derivato) ........................................................................40

7.9 Configurazione dei circuiti di controllo ..............................42

7.9.1 Controllo del livello di OD nel MCV ...........................42

7.9.1.1 Esempi di configurazione del circuito

di controllo del livello di OD nel MCV ..............42

7.9.2 Controllo del livello di pH nel MCV ...........................44

7.9.3 Controllo del livello di OD nel bioreattore ...............46

7.10 Accesso alle proprietà relative alle tendenze .................46

7.10.1 Creazione di un nuovo lasso di tempo ...................47

7.10.2 Funzionalità dell’elenco di contrassegni ................48

7.10.3 Visualizzazione delle tracce ......................................49

7.10.4 Modelli ............................................................................51

7.10.4.1 Creazione di un modello ...................................51

7.10.4.2 Applicazione di un modello esistente............51

7.10.4.3 Salvataggio delle modifiche al modello

esistente ................................................................52

7.10.4.4 Aggiunta di contrassegni al modello .............52

7.10.4.5 Rimozione dei contrassegni dal modello ......54

7.10.4.6 Ingrandimento, riduzione ed

esplorazione dei dati ..........................................54

7.10.4.7 Proprietà delle tendenze ...................................55

7.11 Dati di processo ...................................................................... 55

7.11.1 Immissione di metadati ............................................. 56

7.11.2 Immissione di file di dati ...........................................56

7.11.3 Volume di ricircolo .......................................................57

7.11.4 Salvataggio su unità USB...........................................57

7.12 Diagnostica .............................................................................58

7.13 VPN abilitata ...........................................................................59

7.14 Avvisi .........................................................................................59

7.14.1 Interblocchi senza avviso ........................................... 61

7.15 Interruzione e ripristino dell’alimentazione ................... 62

8.0 Protocolli ................................................................. 63

8.1 Calibrazione delle pompe ......................................................65

8.2 Fasi riguardanti i terreni di coltura ......................................67

8.2.1 Fase di inizializzazione ..................................................67

8.2.1.1 Connettori Lynx® ...................................................72

8.2.1.2 Connettori AseptiQuik® G ...................................74

8.2.2 Fase di riempimento e adescamento

dei terreni di coltura .....................................................75

8.2.3 Fase di condizionamento dei terreni

di coltura (MCV) .............................................................78

8.2.3.1 Calibrazione dei sensori .......................................79

8.2.4 Fase di mantenimento dei terreni di coltura .......... 80

8.2.5 Fase di inoculazione ......................................................81

8.2.5.1 Inoculazione del MCV (opzione preferita) ......83

8.2.5.2 Inoculazione del FBR .............................................84

8.2.5.3 Aggiunta della base ..............................................86

8.2.6 Fase di sostituzione dei terreni di coltura................86

8.2.7 Fase di trasfezione (dipendente dal processo) ....... 88

8.2.8 Trasfezione (con la pompa per nutrienti) ................89

8.3 Fasi supplementari ..................................................................90

8.3.1 Campionamento del substrato ..................................91

8.3.2 Fase di rimozione dei terreni di coltura ....................95

8.3.3 Fase di aggiunta dei terreni di coltura ......................95

8.3.4 Aggiunta dei boli ............................................................ 96

8.3.5 Perfusione ........................................................................ 97

SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

8.3.6 Fase di diluizione dei terreni di coltura

(dipendente dal processo) ........................................... 98

8.4 Fasi di raccolta ..........................................................................98

8.4.1 Preparazione della raccolta .........................................99

8.4.2 Lavaggio della raccolta ...............................................104

8.4.3 Distacco cellulare .........................................................105

8.4.4 Rimozione cellulare .....................................................106

8.4.5 Risciacquo finale ..........................................................107

8.5 Protocollo manuale di lisi in situ ....................................... 108

8.5.1 Rimozione dei terreni di coltura cellulare ..............108

8.5.2 Lisi ....................................................................................109

8.5.3 Lavaggio con PBS ..........................................................109

8.5.4 Soluzione di lavaggio ad alto contenuto salino

(opzionale) .....................................................................110

8.6 Procedura di spegnimento ................................................. 110

9.0 Manutenzione preventiva .................................... 111

9.1 Elenco di raccomandazioni ................................................. 111

9.2 Pulizia ordinaria dello schermo ......................................... 111

9.3 Procedura di sostituzione del filtro del gas .................... 112

9.4 Sostituzione del filtro dell’alloggiamento ......................113

10.0 Servizio clienti ..................................................... 115

11.0 Smaltimento dell’apparecchiatura .................... 115

Appendice 1. Calcoli del circuito dei regolatori

PID e guida all’ottimizzazione ............. 116

Appendice 2. Autorizzazioni fasi ................................ 117

Appendice 3. Tabelle di riferimento

delle sequenze operative ..................... 118

1. Fasi terreni di coltura .............................................................. 118

2. Auxiliary Phases (Fasi supplementari) ...............................127

3. Fasi raccolta............................................................................... 131

Appendice 4. Guida rapida per l’utente .................... 133

Configurazione ............................................................................. 133

Conduzione di un esperimento ................................................ 134

Predisposizione per la raccolta ................................................. 136

1

Manuale di istruzioni

1.0 Sicurezza

Questa sezione descrive come predisporre e utilizzare in sicurezza Corning® Ascent® Fixed Bed Reactor Process Development (FBR PD) System (Sistema di

sviluppo processi con reattore a base fissa Corning® Ascent®).

1.1 Dispositivi di protezione individuale (DPI)

La semina e la raccolta prevedono la manipolazione di terreni di coltura non tossici. I DPI di base devono includere:

• occhiali di sicurezza;

• camice da laboratorio;

• guanti da esame per la manipolazione dei terreni di coltura e

• visiera protettiva in particolare durante i protocolli di raccolta.

1.2 Sicurezza delle apparecchiature

Tabella 1-1. Etichette di avvertenza.

Etichetta di

avvertenza Descrizione

Simbolo dell’alta tensione. Per ridurre la possibilità di lesioni, spegnere l’alimentazione e

scollegare lo strumento prima di procedere agli interventi di manutenzione.

Simbolo di rischio biologico. Indossare gli adeguati DPI previsti dalla normativa durante la

manipolazione dei terreni di coltura.

Simbolo di superfici calde. Evitare di toccare le seguenti superfici riscaldate:

• recipiente di condizionamento dei terreni di coltura (media conditioning vessel, MCV)

e supporti per bioreattori e

• riscaldatore del filtro di scarico.

Bloccare l’alimentazione e lasciare raffreddare la superficie prima di procedere agli

interventi di manutenzione.

Simbolo di oggetto pesante. Per evitare lesioni, prevedere il coinvolgimento di minimo due

persone per il sollevamento dello strumento Ascent ai sensi della norma OSHA.

Prima di utilizzare lo strumento, leggere e comprendere perfettamente il Manuale di

istruzioni. Il mancato rispetto di questa avvertenza potrebbe cagionare lesioni.

2SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

Figura 2-2. Scomparto per flaconi con lettore di codici a barre (si veda la Tabella 2-1).

Figura 2-1. Corning Ascent FBR PD System (si

veda la Tabella 2-1).

2.0 Introduzione

Il Corning® Ascent® FBR PD System è costituito da un regolatore di sistema e componenti presterilizzati monouso, tra cui un bioreattore, un recipiente di

condizionamento dei terreni di coltura (MCV) e altri materiali di consumo, quali tubi, connettori, sonde, sensori in linea e flaconi (Figura 2-1 e Figura 2-2).

Durante la coltura cellulare, una pompa di ricircolo fa fluire i terreni di coltura dal MCV attraverso il reattore a base fissa (fixed bed reactor, FBR). Una

pompa distinta favorisce la rimozione dei terreni di coltura esauriti e l’immissione nel MCV di nuovi terreni di coltura durante la fase di mantenimento degli

stessi. Il pH e i livelli di nutrienti delle colture cellulari sono monitorati e preservati tramite un’apposita pompa per nutrienti e una per base. Diversamente,

i supporti riscaldati a temperatura controllata sono responsabili del mantenimento del MCV e del bioreattore a una temperatura costante. A discrezione

dell’utente, al momento della raccolta, il bioreattore procede all’emissione o alla lisi cellulare in situ. Grazie all’interfaccia uomo-macchina (human-machine

interface, HMI), l’utente dispone della flessibilità di impiegare il sistema in modalità manuale o automatica.

3

Manuale di istruzioni

Tabella 2-1. Tabella riepilogativa dei principali componenti.

Etichetta Componente Riferimento

1Interfaccia uomo-macchina (HMI) Sezione 7.0

2Recipiente di condizionamento dei terreni di coltura

(MCV)

Sezione 5.1.2

3Reattore a base fissa (FBR) con vassoio per connettori

sterili

Sezione 5.1.5

4Supporto riscaldato per bioreattore Sezione 5.5

5Pompa di ricircolo Sezione 5.3

6Pompa per terreni di coltura Sezione 5.3

7Valvola/e a manicotto Sezione 5.4

8Pannello di interfaccia Sezione 5.2

9Portaflaconi per inoculo, base e nutrienti Sezione 5.1.4

10 Flaconi per l’aggiunta dei terreni di coltura e per gli scarti

correlati

Sezione 5.1.1

11 Lettore di codici a barre Sezione 5.6

3.0 Requisiti del laboratorio

La Tabella 3-1 elenca i requisiti del laboratorio per la predisposizione dello strumento Corning® Ascent® FBR PD.

Tabella 3-1. Requisiti del laboratorio.

Tipo Descrizione

Condizioni di esercizio Lo strumento è concepito per l’uso in condizioni operative standard ai sensi della norma UL 61010-1. Nel det-

taglio:

• L’intervallo di temperatura interna previsto è compreso tra 5 °C e 40 °C.

Ai fini di un uso ottimale, l’intervallo di temperatura interna deve essere compreso tra 20 °C e 30 °C.

• L’umidità relativa massima deve essere pari all’80% per temperature fino a 30 °C.

• L’altezza massima deve essere pari a 2000 m.

• Il livello di inquinamento deve essere pari a 2 e

• Per le sovratensioni transitorie, la categoria di sovratensione massima deve essere la II ai sensi della

norma IEC.

Spazio richiesto Un piano di lavoro adatto per ospitare le dimensioni dell’attrezzatura (L x P x A) 53 x 30 x 27 pollici (134,62 x

76,2 x 68,58 cm).

Il piano di lavoro deve essere delle dimensioni adeguate a consentire di posizionarvi al di sopra materiali di

consumo aggiuntivi, se necessario.

Peso del sistema Il peso base (senza materiali di consumo) è di circa 186 libbre.

Requisiti di alimenta-

zione

Cat. n. 6970, 120 V CA/60 Hz/monofase 527 W

Cat. n. 6991, 230 V CA/50 Hz/monofase 595 W

È necessaria una presa dedicata da 20 A

Si raccomanda l’impiego di un gruppo di continuità e di un limitatore di sovratensione.

Collegamento e tipo

di gas

Tutti i regolatori di flusso di massa calibrati (MFC) sono classificati per valori di 30-35 psig dei rispettivi gas.

Il tipo di collegamento richiesto è un tubo flessibile semirigido avente DE 1/4” (6 mm) per connettori a

pressione di ingresso.

Comunicazione EtherNet/IP

4SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

Figura 4-2. Pulsante di accensione/spegnimento del

sistema di controllo, porta USB e porta EtherNet/IP.

Figura 4-3. Attacco della porta di pressione alla raccolta.

Figura 4-1. Attacchi per alimentazione, aria e gas sul retro

dello strumento.

4.0 Predisposizione e installazione

Questa sezione descrive come collegare e accendere lo strumento Corning® Ascent® FBR.

4.1 Collegamenti per alimentazione, aria e gas

Corning Ascent FBR è uno strumento da banco dotato di porte di collegamento accessibili per alimentazione principale, aria, O2, CO2 e N2 (Figura 4-1).

Premere il pulsante di accensione/spegnimento a LED lungo la base anteriore di sinistra dello strumento (Figura 4-2) per avviare l’HMI. Il pulsante a LED si

illuminerà di colore verde all’attivazione dell’alimentazione. Prima di iniziare una sessione, attendere 30 minuti per consentire al sistema di riscaldarsi. La

porta di pressione (Figura 4-3) lungo l’angolo sinistro della base dello strumento è collegata solo al momento della raccolta.

Alimentazione CA

Aria O2 CO2 N2

Porta USB (con coperchio)

Accensione/Spegnimento

Porta EtherNet/IP

Porta di pressione

per la raccolta

5

Manuale di istruzioni

5.0 Descrizione generale dello strumento

Questa sezione descrive lo strumento Corning® Ascent® FBR, inclusivo dei materiali di consumo presterilizzati e del regolatore del sistema.

5.1 Materiali di consumo presterilizzati

La Tabella 5-1 costituisce un elenco dei materiali di consumo monouso presterilizzati, i quali, nel rispetto delle leggi locali e statali, devono essere

adeguatamente smaltiti come rifiuti a rischio biologico. I materiali di consumo non devono essere riutilizzati.

Tabella 5-1. Descrizione generale dei materiali di consumo.

Materiale di consumo Illustrazione Riferimento

Recipiente di condizionamento dei terreni di coltura (MCV)

con vassoio per sensori

Figura 5-1 Sezioni 5.1.2 e 5.1.3

Flacone per l’aggiunta di terreni di coltura Figura 2-2 Sezione 5.1.1

Flacone per terreni di coltura di scarto Figura 2-2 Sezione 5.1.1

Flacone per inoculo Figura 5-5 Sezione 5.1.4

Flacone per base Figura 5-5 Sezione 5.1.4

Flacone per nutrienti Figura 5-5 Sezione 5.1.4

Reattore a base fissa (FBR) e connettori sterili Figure 5-6 e 5-7 Sezione 5.1.5

Flacone per lavaggio di raccolta Figura 5-10 Sezione 5.1.6

Flacone per soluzione di raccolta Figura 5-10 Sezione 5.1.6

Flacone per prodotti di raccolta Figura 5-10 Sezione 5.1.6

Flacone per risciacquo Figura 5-10 Sezione 5.1.6

Flacone per scarti Figura 5-10 Sezione 5.1.6

Figura 5-1. Tubazioni di ricircolo e ritorno dei

terreni di coltura attraverso il connettore Lynx®

e i connettori sterili ai flaconi di nutrienti e per

base.

5.1.1 Flaconi per l’aggiunta dei terreni di coltura e per gli scarti correlati

I terreni di coltura cellulare nuovi impiegati durante il riempimento e la sostituzione di quelli utilizzati sono immessi nel flacone per l’aggiunta dei terreni di

coltura sul lato dello strumento Ascent (Figura 2-2). I terreni di coltura sono convogliati nell’apposito recipiente di condizionamento (MCV) tramite il tubo e

la pompa per terreni di coltura. Servendosi dei connettori AseptiQuik®, è possibile collegare, secondo necessità, più di un flacone per l’aggiunta dei terreni

di coltura.

Durante la sostituzione dei terreni di coltura, quelli esauriti vengono scaricati nell’apposito flacone per terreni di coltura di scarto, ospitato nel medesimo

alloggiamento sul lato dello strumento. Quest’ultimo flacone è collegato tramite un tubo parallelo che parte dal MCV. La rimozione dei terreni di coltura

viene operata dalla pompa per terreni di coltura per mezzo del tubo. È possibile collegare, secondo necessità, più di un flacone per terreni di coltura di

scarto.

Lo strumento è dotato di due valvole a manicotto, una rossa e una arancione, che funzionano sinergicamente per direzionare i terreni di coltura nuovi verso

il MCV o rimuovere quelli esauriti da quest’ultimo (si veda la Sezione 5.4 per i dettagli).

5.1.2 Recipiente di condizionamento dei terreni di coltura (MCV)

La pompa per terreni di coltura è responsabile di convogliare i terreni di coltura nuovi verso il MCV, mentre alla pompa di ricircolo compete la perfusione dei

suddetti terreni di coltura attraverso il bioreattore. Il MCV è ospitato in un supporto riscaldato durante il mescolamento del suo contenuto a una velocità

programmata tale da consentire il mantenimento dell’omogeneità e dei livelli desiderati di ossigeno disciolto (OD) nel terreno durante la coltura cellulare.

La Figura 5-1 mostra una descrizione generale dei tubi che collegano il MCV e il bioreattore tramite i connettori Lynx®.

Filtro di scarico/sfiato (senza

rivestimento termico)

Tubazione del

gas/di insufflazione

Spina del sensore di temperatura del MCV

Spina del trasmettitore

di pressione

Porta di inoculazione del FBR

Morsetto della tubazione

di inoculazione del FBR

Vassoio per sensori

Motore dell’agitatore

montato qui

Connettori AseptiQuik® S per

flaconi di nutrienti e per base

Morsetto della

tubazione di

ricircolo

Circuito limitatore

di pressione

Tubazione di ricircolo

Tubazione di ritorno dei terreni di coltura

Siti di trasfezione e inoculazione

Connettori Lynx® al FBR

Tubazione di ritorno dei

terreni di coltura

6SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

Tabella 5-2. Tubi e porte sulla piastra frontale del MCV.

Etichetta Descrizione Ingresso Uscita

T1 Componente non impiegato.

T2 Aggiunta e rimozione dei terreni di coltura dal MCV.  

T3

Convogliamento dei terreni di coltura presenti nel MCV al bioreattore attraverso il

vassoio per sensore e le connessioni sterili. Il tubo è dotato un sensore che monitora la

temperatura del MCV.



T4

Ritorno dei terreni di coltura provenienti dal bioreattore. Questa tubazione presenta due

componenti peculiari:

• una porta di campionamento dei terreni di coltura e

• una valvola che viene aperta manualmente durante lo svuotamento del bioreattore

(ad es., durante il campionamento del substrato e la sostituzione dei terreni di

coltura). La valvola è in posizione standard chiusa.



T5 Convogliamento asettico dell’agente di trasfezione e dell’inoculo al MCV. 

T6 Tubo con un morsetto rosso e uno blu diretto al flacone di nutrienti. I nutrienti sono

aggiunti al MCV tramite la specifica pompa. 

T7 Tubo con un morsetto giallo e uno blu diretto al flacone per base. La base viene aggiun-

ta al MCV tramite la specifica pompa. 

p1 Porta Luer Lock ausiliaria. 

p2 Porta Luer Lock di campionamento dei terreni di coltura. 

Figura 5-2. Collegamenti alla piastra frontale

del MCV per il mantenimento, la trasfezione,

l’inoculazione e il campionamento dei terreni

di coltura (si veda la Tabella 5-2).

La Figura 5-2 mostra i collegamenti della piastra frontale del MCV, le reti dei tubi e le porte.

Tubazione di scarico/sfiato

Spina del sensore di

temperatura del MCV

Tubazione del gas/di

insufflazione

Spina del trasmettitore di pressione

Motore

dell’agitatore

Valvola (in genere chiusa)

Siti di trasfezione e inoculazione

7

Manuale di istruzioni

Il MCV ospita al suo interno i seguenti componenti (Figura 5-3):

• l’albero dell’agitatore provvisto di una girante Rushton a 6 pale che agevola l’ottenimento di una miscelazione omogenea dei terreni di coltura;

• un tubo pescante collegato alla tubazione del gas/di insufflazione;

• un tubo pescante per l’aggiunta, la rimozione e il ritorno dei terreni di coltura;

• un tubo pescante per il ricircolo verso il bioreattore dei terreni di coltura proveniente dal MCV;

• un segmento della porta per il ritorno dei terreni di coltura dal bioreattore (non visibile nella Figura 5-3).

5.1.3 Vassoio per sensori

Il vassoio per sensori si inserisce tra il MCV e la pompa di ricircolo (Figura 5-4) per consentire il corretto posizionamento dei sensori e del tubo di

quest’ultima. Le due parti del tubo per i terreni di coltura, che collega il MCV al bioreattore (tramite connettori sterili), sono fissate mediante morsetti

attraverso il vassoio unitamente a due sensori in linea dell’OD e a un sensore in linea del pH del contenuto del MCV.

Il vassoio per sensori è di ausilio a quanto segue:

• consente un facile caricamento e un’agevole installazione dell’apposito tubo nella pompa di ricircolo e

• consente una facile distinzione in base al colore ai fini del collegamento dei sensori che monitorano i livelli di ossigeno disciolto nel MCV e nel FBR

nonché il pH del contenuto del MCV.

Figura 5-3. Il MCV ospita al suo interno:

un agitatore motorizzato; un tubo

pescante della tubazione del gas/di

insufflazione; un tubo pescante per

aggiunta, rimozione e ritorno dei terreni

di coltura e un tubo pescante per il

ricircolo dei terreni di coltura nel MCV

stesso.

Figura 5-4. Il vassoio per sensori ospita

un tubo per i terreni di coltura alla

cui superficie sono fissati, mediante

morsetti, dei sensori in linea di pH e

OD responsabili del monitoraggio delle

condizioni dei terreni di coltura.

Tubo pescante (ubicazione: parte

posteriore sulla sinistra) (tubazione

del gas/di insufflazione)

Girante Rushton alla base

dell’albero dell’agitatore

Tubo pescante (ubicazione: parte

posteriore sulla destra) (aggiunta,

rimozione e ritorno dei terreni di coltura)

Tubo pescante (ubicazione: parte

anteriore) (diretto al bioreattore)

Porte del

pannello di

interfaccia

Sensore di OD

nel MCV

Sensore di pH

nel MCV

Sensore di OD

nel FBR

Diretto al MCV

Vassoio per sensori Tubo della pompa

Diretto al bioreattore

Pompa di

ricircolo

8SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

Tabella 5-3. Descrizioni dei flaconi per base, nutrienti e inoculo.

Flacone Descrizione

Base (o alcali) Questo flacone contiene una soluzione basica per la correzione del pH dei terreni di coltura cellulari

presenti nel MCV. Il sistema Ascent è concepito per garantire il mantenimento automatico del pH

dei terreni di coltura cellulari presenti nel MCV mediante l’aggiunta della soluzione basica attraverso

l’apposita pompa, di cui inoltre controlla il flusso alla luce dei valori di riferimento definiti dall’utente.

L’aggiunta di una soluzione basica durante la crescita cellulare neutralizza l’eccessiva concentrazione di

ioni H+ e quindi impedisce che i terreni di coltura risultino troppo acidi. Una soluzione di bicarbonato di

sodio al 7,5% costituisce un esempio di questo tipo di soluzione.

Nutrienti (o boli) Questo flacone contiene supplementi concentrati che, una volta aggiunti al terreno, sono in grado di

aumentare le concentrazioni di nutrienti durante la coltura cellulare. La specifica pompa per nutrienti

provvede al pompaggio di questi ultimi nel MCV alla velocità programmata.

In alternativa, nutrienti, quali glucosio (45%) e L-glutammina, (200 mm) possono essere aggiunti sfusi

tramite l’apposita tubazione per aumentarne le concentrazioni.

Inoculo (o sospensione

cellulare)

Questo flacone contiene una sospensione cellulare concentrata nei terreni di coltura impiegata per la

semina del bioreattore. La semina può essere effettuata attraverso il MCV.

5.1.5 FBR con connettori sterili

Il Corning® Ascent® FBR System presenta due opzioni per il collegamento del flusso dei terreni di coltura dal MCV al FBR e per il ritorno dei terreni di coltura

dal FBR al MCV.

Nello specifico, l’opzione A si serve dei connettori Lynx® a differenza dell’opzione B che utilizza i connettori AseptiQuik® G (Figura 5-6 e Figura 5-7). All’inizio

dell’esperimento, i connettori sterili (opzione A o B) sono collegati ai rispettivi connettori sterili combacianti sul MCV.

I connettori Lynx® offrono all’utente il vantaggio aggiuntivo di poter collegare e scollegare in modo asettico, fino a sei volte, il FBR ai fini delle manipolazioni

manuali per il campionamento del substrato. Il vassoio portatile offre all’utente la comodità di poter spostare i connettori FBR e Lynx® rimossi in una cabina

di sicurezza biologica. AseptiQuik® G è un connettore monouso, pertanto, non può essere scollegato né ricollegato.

5.1.4 Flaconi per inoculo, base e nutrienti

Nel corso di un esperimento, l’inoculo viene aggiunto manualmente. A tal proposito, l’utente sceglie uno dei due connettori AseptiQuik® G presenti sulla

piastra frontale del MCV (si veda la Figura 5-2). La base viene aggiunta automaticamente nell’ambito del circuito di controllo del pH. Le tubazioni per base e

nutrienti sono dotate ciascuna di specifiche pompe che, prima dell’uso, devono essere predisposte. La Figura 5-5 mostra un rastrelliera per flaconi per base,

nutrienti e inoculo. Si rimanda alla Tabella 5-3 per le rispettive descrizioni.

Figura 5-5. Durante un ciclo automatico, il flacone per base e quello per

nutrienti sono collegati alle rispettive pompe. L’inoculo viene introdotto

manualmente.

Flacone

per base

Flacone per

nutrienti

Connettori

AseptiQuik® S

Pompa per

nutrienti Pompa

per base

Flacone per inoculo

Connettore AseptiQuik® G

9

Manuale di istruzioni

Il bioreattore è dotato di un morsetto a spirale per impianti sanitari che consente un facile accesso alla griglia di campionamento segmentata situata al

di sotto del bioreattore stesso (Figura 5-8). I 3 dischi della griglia di campionamento (Figura 5-9) sono suddivisi in sei segmenti, progettati per una facile

rimozione. I segmenti possono essere rimossi per monitorare la crescita cellulare nel FBR.

Figura 5-6. FBR e connettori Lynx®. Figura 5-7. FBR e connettori AseptiQuik® G.

Figura 5-9. Griglia di campionamento segmentata.

Lo strumento dispone di 3 griglie di campionamento

segmentate, ciascuna aventi 6 segmenti, per un

totale di 18 segmenti di campionamento. Ai fini del

campionamento, è possibile rimuovere uno o più

segmenti al giorno.

5.1.6 Kit di raccolta

Il Corning® Ascent® FBR System dispone di un kit di materiali di consumo per la raccolta in un vassoio portatile per un facile posizionamento che permette

all’utente di recuperare le cellule dal bioreattore (Figura 5-10).

Prima della raccolta, il bioreattore viene isolato sotto il profilo fluidico dal MCV bloccando l’ingresso di ricircolo e il tubo di uscita. Durante la fase di

raccolta, la pompa di ricircolo, in sinergia con le valvole a manicotto automatizzate, perfonde, attraverso il bioreattore, le soluzioni di raccolta provenienti

dall’apposito kit. Si veda la Tabella 5-4 per le descrizioni del kit di raccolta.

Figura 5-10. Illustrazione che mostra il kit di raccolta.

Quest’ultimo viene allestito solo all’atto della raccolta.

Figura 5-8. La pila della griglia di

crescita e gli strati della griglia di

campionamento sono rimovibili

dal recipiente del bioreattore.

Morsetto a spirale

per impianti sanitari

Strati della griglia di

campionamento

Pila della griglia di crescita

Asta di guida

Cilindro del recipiente

Bioreattore

10 SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

Figura 5-11. Percorso del flusso della

soluzione di raccolta con connettori

Lynx®. Le reti dei tubi di raccolta sono

collegate tramite connettori AseptiQuik®

G. I morsetti per tubi chiudono le reti

dei connettori Lynx® per consentire alle

soluzioni di lavaggio e di raccolta di

entrare nel bioreattore.

Tabella 5-4. Kit di raccolta.

Etichetta Flacone/Recipiente Descrizione

HC Recupero dei

prodotti di raccolta

(harvest collection,

HC)

Questo flacone viene impiegato per il recupero delle cellule raccolte dal bioreattore. Durante la fase di raccolta, la soluzione di

raccolta elimina le cellule dal bioreattore e la sospensione cellulare viene recuperata nel flacone di recupero.

HS Soluzione di raccolta

(harvest solution,

HS)

Questo flacone contiene una soluzione di raccolta come Accutase® o un analogo enzima proteolitico di dissociazione cellulare.

Per il completo recupero delle cellule raccolte dal bioreattore, si consiglia di eseguire un lavaggio post-raccolta del bioreattore

con la soluzione DPBS.

HW Lavaggio di raccolta

(harvest wash, HW)

Questo flacone contiene una soluzione salina tamponata con fosfato di Dulbecco (Dulbecco’s phosphate buffered saline, DPBS)

per la rimozione dei terreni di coltura cellulare dal bioreattore prima dell’immissione della soluzione di raccolta. Il suddetto

flacone viene impiegato anche dopo aver immesso la soluzione di raccolta al lavaggio post-raccolta.

Alcuni componenti dei terreni di coltura cellulare possono inattivare gli enzimi attivi della soluzione di raccolta. Pertanto, prima

di immettere la soluzione di raccolta, si consiglia di eseguire il lavaggio del bioreattore con la DPBS.

FRisciacquo (flush, F) Il flacone contiene un volume predefinito di reagente di dissociazione cellulare (Accutase) utilizzato per rimuovere le cellule dal

bioreattore.

Nello specifico, il flacone per risciacquo della raccolta contiene sempre circa 80-100 mL di soluzione di raccolta.

WScarti (waste, W) Questo flacone raccoglie, ai fini dello smaltimento, la soluzione di lavaggio che è passata attraverso il bioreattore prima

dell’aggiunta dell’agente proteolitico.

La Figura 5-11 mostra il percorso del flusso della soluzione di raccolta con i connettori Lynx®. Durante la raccolta, i connettori Lynx® rimangono collegati al

MCV. Diversamente, i morsetti dei tubi vengono chiusi manualmente durante l’allestimento dei materiali di consumo per la raccolta al fine di reindirizzare il

flusso attraverso i connettori AseptiQuik®. La Figura 5-12 mostra il percorso di raccolta sugli strumenti che utilizzano i connettori AseptiQuik® G sul circuito

di ricircolo del MCV.

Figura 5-12. Percorso del flusso della

soluzione di raccolta con connettori

AseptiQuik® G monouso.

Tubazioni di raccolta

(connettori AseptiQuik® G)

Legenda

Morsetto (aperto)

Flusso della soluzione di raccolta

Uscita del bioreattore

Connettore Lynx®

Ingresso del bioreattore

Morsetto

(chiuso)

Tubazione di ricircolo

Tubazione

di ritorno

Morsetto (chiuso)

Connettore Lynx®

Morsetto (aperto)

Tubazioni di raccolta

(connettori AseptiQuik® G)

Legenda

Morsetto (aperto)

Flusso della soluzione di raccolta

Uscita del bioreattore

AseptiQuik® G

Ingresso del bioreattore

Tubazione

di ritorno

Tubazione di ricircolo

Morsetto

(chiuso)

Morsetto (chiuso)

AseptiQuik® G

Morsetto (aperto)

11

Manuale di istruzioni

5.1.7 Connettori sterili

La Tabella 5-5 e la Tabella 5-6 elencano i connettori sterili utilizzati durante la coltura cellulare e la raccolta.

Tabella 5-5. Predisposizione dei connettori sterili al riempimento, all’adescamento e al condizionamento dei terreni di coltura.

Connettore CDR

Lynx®

AseptiQuik® G

AQG17004

AseptiQuik® S

AQS17002 Collegamento Scopo



(Opzione A)



(Opzione B)

Dal MCV alla tubazione di ricircolo del bioreattore Perfusione con i terreni di coltura



(Opzione A)



(Opzione B)

Tubazione di ritorno dei terreni di coltura del

bioreattore

Perfusione con i terreni di coltura

Dal flacone di aggiunta dei terreni di coltura 1 al MCV Riempimento/Aggiunta dei

terreni di coltura

Dal flacone di aggiunta dei terreni di coltura 2 al MCV Riempimento/Aggiunta dei

terreni di coltura

Dal MCV al flacone per terreni di coltura di scarto 1 Recupero dei terreni di coltura

di scarto

Dal MCV al flacone per terreni di coltura di scarto 2 Recupero dei terreni di coltura

di scarto

Dal flacone per base al MCV Aggiunta della base

Dal flacone per nutrienti al MCV Aggiunta dei nutrienti

Collegamento alternativo al flacone per inoculo Sito alternativo per la semina del

bioreattore

Rete di tubi sul MCV Aggiunta dell’inoculo

Rete di tubi sul MCV Aggiunta di trasfezione al MCV

Tabella 5-6. Predisposizione dei connettori alla raccolta.

AseptiQuik® G

AQG17004

AseptiQuik® DC

AQCDC22004 Collegamento Scopo

Dal bioreattore al flacone per prodotti di raccolta Recupero dei prodotti di raccolta

Dalla tubazione di raccolta all’ingresso del bioreattore Processo di raccolta

Dalla tubazione di raccolta all’uscita del bioreattore Processo di raccolta

5.2 Pannello di interfaccia

La Figura 5-13 mostra il pannello di interfaccia per i vari sensori e connettori dei componenti (si veda la Tabella 5-7 per i dettagli).

Figura 5-13. Porte del pannello di interfaccia.

Porte del pannello di interfaccia

12 SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

5.2.1 Motore dell’agitatore

La girante Rushton azionata a motore mescola in maniera uniforme i terreni di coltura nel MCV. Il motore dell’agitatore ad accoppiamento magnetico viene

montato a mano sulla piastra frontale del MCV (Figura 5-14) ai fini dell’azionamento dell’albero dell’agitatore (Figura 5-3). Al fine di mantenere il livello

adeguato di ossigenazione dei terreni di coltura nel MCV, la velocità di agitazione può essere controllata a mano o in modo automatico.

L’intervallo operativo di agitazione consigliato è compreso tra 0 e 400 giri/min. Inoltre, servendosi dell’HMI, è possibile impostare la velocità fino a un

massimo di 500 giri/min.

NOTA: si raccomanda di non scollegare il cavo del motore dell’agitatore da una delle estremità poiché potrebbero verificarsi malfunzionamenti del motore

stesso. Quando non viene utilizzato su un MCV, il motore deve essere tenuto nell’apposito supporto (si veda la Figura 5-14).

Figura 5-14. L’attacco del motore

dell’agitatore è inserito nel pannello

di interfaccia. Per avviare o arrestare

l’agitatore, il motore deve essere

montato o rimosso manualmente

dalla piastra frontale del MCV.

Etichetta Pannello di interfaccia Descrizione Riferimento

1Motore dell’agitatore Cavo del motore dell’agitatore Sezione 5.2.1

2Riscaldatore del filtro Connettore del riscaldatore del filtro di scarico Sezione 5.2.2

3Pressione del MCV Sensore in linea che monitora la pressione sullo sfiato del gas del MCV Sezione 5.2.3

4Insufflazione del MCV Tubazione del gas di insufflazione nel MCV Sezione 5.2.4

5Temperatura del MCV Il sensore in linea monitora la temperatura dei terreno di coltura in

uscita dal MCV tramite il circuito di ricircolo

Sezione 5.2.5

6Sensore di OD (OD2)

nel FBR

Monitoraggio dei livelli di ossigeno disciolto in uscita dal bioreattore Sezione 5.2.6

7Sensore di pH nel MCV Monitoraggio dei livelli di pH in uscita dal MCV Sezione 5.2.7

8Sensore di OD (OD1)

nel MCV

Monitoraggio dei livelli di ossigeno disciolto in uscita dal MCV Sezione 5.2.6

Tabella 5-7. Porte del pannello di interfaccia.

5.2.2 Riscaldatore del filtro di scarico

Un condotto di scarico (Figura 5-15) impedisce l’accumulo di pressione nel MCV. Tale condotto è dotato di un filtro che deve essere riscaldato affinché possa

evitare l’accumulo di condensa. Il riscaldamento viene garantito per mezzo di un rivestimento termico in silicone riutilizzabile che mantiene il filtro asciutto.

Il suddetto rivestimento termico viene fissato manualmente servendosi dei bottoni che circondano l’elemento filtrante prima di una sessione di processo

affinché il filtro venga immediatamente riscaldato all’inizio dell’erogazione del flusso di gas. La temperatura del rivestimento termico è controllata a una

potenza utile fissa. Un termostato integrato impedisce che la temperatura superi i 65 °C e una griglia supporta il condotto di scarico con il rivestimento

termico applicato saldamente.

NOTA: il riscaldatore del filtro di sfiato si spegne solo allo spegnimento del sistema. Rimane acceso durante la raccolta e la lisi in situ.

Figura 5-15. Rivestimento termico

avvolto attorno al filtro di scarico

sulla tubazione del gas.

Supporto motore

Attacco del motore

inserito nella porta

MCV

Motore

Rivestimento termico

inserito nella porta

Rivestimento

termico (attorno al

filtro di scarico)

Supporto cavo

MCV

13

Manuale di istruzioni

5.2.3 Sensore di pressione

Il sensore di pressione del MCV è ubicato al di sotto del filtro di scarico (Figura 5-16). Quest’ultimo è progettato per rilevare un evento di bassa o alta

pressione che potrebbe verificarsi nel MCV. Una condizione di questo tipo potrebbe presentarsi, ad esempio, in caso di accumulo di condensa nel filtro di

sfiato oppure di ingresso di schiuma nel filtro di scarico. In tale situazione, il sensore trasmette l’evento di alta pressione al regolatore. Quest’ultimo reagisce

chiudendo le valvole del gas e mettendo tutti i circuiti in uno stato sicuro fino all’eliminazione della condizione di pressione anomala o all’interruzione

dell’esperimento tramite un arresto.

Il normale intervallo di pressione di esercizio è compreso tra -0,5 e 2 psi. Quando la pressione raggiunge il valore di -0,5 psi, il sistema emette un avviso.

Quando la pressione raggiunge il valore di +2 psi, tutti i regolatori di flusso di massa vengono impostati su 0 SCCM e la fase corrente attiva viene messa in

condizione “HOLD” (IN ATTESA).

5.2.4 Insufflazione del MCV

Quando la tubazione del gas/di insufflazione (Figura 5-17) è collegata al pannello di interfaccia tramite un connettore MPC, il flusso di O2, aria, CO2 e N2

è regolato e controllato nelle impostazioni del software relative all’opzione Media Conditioning (Condizionamento terreni di coltura). Attraverso un filtro

sterile, i gas fluiscono nel MCV.

La composizione della miscela di gas (O2, CO2, aria e N2) nei terreni di coltura cellulare è controllato in modo automatico dal sistema allo scopo di

mantenere l’ossigenazione e i livelli di pH definiti dall’utente.

La tubazione del gas/di insufflazione dispone di una valvola di intercettazione positiva che si chiude per garantire l’assenza di perdite quando i valori di

riferimento dei regolatori di flusso di massa (MFC) sono uguali a zero e si apre quando tali valori sono diversi da zero. La valvola è normalmente chiusa

quando non è alimentata (ovverosia se il sistema è spento) e si chiude, inoltre, quando il sensore di pressione (si veda la Sezione 5.2.3) rileva un evento di

alta pressione.

Figura 5-16. Il sensore di pressione del

MCV monitora il condotto di scarico.

Figura 5-17. La tubazione del gas

sul MCV è monitorata.

5.2.5 Sensore di temperatura del MCV

Un sensore di temperatura in linea posto in corrispondenza dell’uscita dei terreni di coltura del MCV ne monitora la temperatura (Figura 5-18). Se la pompa

di ricircolo non è in funzione, il sensore in linea non è in grado di misurare con precisione la temperatura dei terreni di coltura in uscita dal MCV.

Figura 5-18. Il sensore di

temperatura del MCV monitora

i terreni di coltura riscaldati che

da quest’ultimo fluiscono verso il

bioreattore.

Filtro di scarico

Sensore di

pressione

Pressione di scarico

inserita nella porta

MCV

Filtro dell’aria

Insufflazione del MCV

MCV

Sensore di temperatura

inserito e collegato

Sensore in linea

Tubo di uscita

dei terreni di

coltura

MCV

14 SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

5.2.6 Sensori di ossigeno disciolto (OD) nel MCV e nel FBR

L’apposito vassoio ospita due sensori di ossigeno disciolto (OD). Il sensore in linea di OD nel MCV è situato nella sezione del tubo che intercorre tra il MCV

stesso e il bioreattore. Diversamente, il sensore in linea di OD nel FBR è posto sull’altro lato del circuito del tubo tra il bioreattore e il MCV (si vedano

la Figura 5-19 e la Figura 5-20). Per poter funzionare perfettamente e garantire misurazioni accurate di OD nei rispettivi recipienti, entrambi i sensori

dipendono dal funzionamento stesso della pompa di ricircolo.

L’ossigeno disciolto viene misurato in termini di percentuale del livello di saturazione dell’aria. In altri termini, un valore pari al 100% di saturazione dell’aria

indicherà che i gas disciolti nei terreni di coltura sono in equilibrio con l’aria in condizioni atmosferiche normali. Una volta che l’utente ha definito il livello

di OD nel MCV, tale valore sarà mantenuto automaticamente dal corrispondente circuito di controllo a cascata tramite tre diverse variabili in uscita:

percentuale di O2 nella miscela e nella portata del gas di insufflazione e nella velocità dell’agitatore. Analogamente, sarà l’utente a definire il livello di

uscita dell’OD nel FBR, generando un aumento della portata della pompa di ricircolo quando l’OD all’uscita del bioreattore scende al di sotto del valore di

riferimento.

I valori di calibrazione del sensore di OD sono forniti dal produttore e possono essere letti servendosi del codice a barre posto sul set dei materiali di

consumo del MCV. In alternativa, tali valori possono essere immessi manualmente dall’utente.

Figura 5-19. Sensore di OD nel MCV. Figura 5-20. Sensore di OD nel FBR.

5.2.7 Sensore di pH nel MCV

Il pH dei terreni di coltura cellulare nel MCV è monitorato da un sensore in linea posto nel tubo fissato sull’apposito vassoio (Figura 5-21). L’intervallo di

pH registrato è compreso tra 5,5 e 8,5 ed è definito dall’utente. Il suddetto intervallo viene mantenuto in modo automatico tramite il regolatore di pH che

controlla due diversi valori in uscita: la portata della pompa per base e la portata di CO2 (SCCM) [standard cubic centimeter per minute, centimetro cubo

standard al minuto] nella miscela di gas di insufflazione.

I valori di calibrazione del sensore di pH sono forniti dal produttore e possono essere letti in modo automatico nel sistema mediante la scansione del codice

a barre posto sul set dei materiali di consumo del MCV. In alternativa, tali valori possono essere immessi manualmente dall’utente.

Figura 5-21. Il sensore di pH nel

MCV monitora il livello di pH dei

terreni di coltura.

5.3 Pompe

Il Corning® Ascent® FBR System si avvale di quattro pompe peristaltiche programmate per eseguire una specifica pluralità di operazioni (Figura 5-22). Le

due teste grandi delle pompe (Figura 5-23) vengono impiegate per il riempimento e il ricircolo dei terreni di coltura, mentre le due teste più piccole della

pompa (Figura 5-24) vengono utilizzate per automatizzare l’aggiunta di nutrienti e della base.

Le pompe grandi funzionano in sinergia con le valvole a manicotto (Sezione 5.4: Valvole a manicotto) per direzionare il flusso dei terreni di coltura. Si

precisa, tuttavia, che solo la sezione del tubo nella pompa di ricircolo è sufficientemente robusta da resistere alle sollecitazioni dovute al pompaggio

continuo durante la perfusione del bioreattore nel corso dell’intera sezione di processo. Sia la pompa di ricircolo sia quella dei terreni di coltura sono

programmate per ruotare in senso orario o antiorario, a seconda della fase del processo.

Le pompe più piccole, ossia per nutrienti e per base, presentano coperchi distinti in base al colore, utili per l’utente ai fini del caricamento e

dell’allineamento delle reti di tubi con morsetti di fissaggio di colore corrispondente. Le pompe per nutrienti e per base sono programmate in una direzione,

ovvero in senso orario, per aggiungere liquido nel MCV.

Tutte e quattro le pompe vengono calibrate prima di una sessione allo scopo di definire la portata massima al valore in uscita massimo (Sezione 8.1:

Calibrazione delle pompe). L’utente imposta e controlla la velocità della pompa tramite l’HMI. La pompa di ricircolo e quella dei terreni di coltura hanno

un diametro del tubo maggiore rispetto alle pompe per base e per nutrienti. Per tutte e quattro le pompe, il tubo è fissato tramite un blocco scorrevole o

girevole.

Sensore di OD nel MCV

Flusso dal MCV al

bioreattore

Sensore di OD nel FBR

Flusso dal

bioreattore al MCV

Flusso dei terreni di

coltura provenienti

dal MCV

Sensore di pH

nel MCV

15

Manuale di istruzioni

Figura 5-22. Ubicazioni delle pompe peristaltiche. Si rimanda alla Tabella 5-8 per le rispettive descrizioni.

Etichetta Pompa Direzione rulli pompa Flusso Descrizione

P1 Pompa per

terreni di

coltura

In senso orario In avanti (dal flacone per terreni di

coltura al MCV)

Velocità della pompa: circa 0,5 – 700 mL/min (dipendente dalla

calibrazione).

Aggiunta di terreni di coltura al MCV (ad esempio, durante la

sostituzione).

In senso antiorario Al contrario (dal MCV al flacone per

terreni di coltura)

Rimozione dei terreni di coltura dal MCV (ad esempio, durante la

sostituzione).

P2 Pompa di

ricircolo

In senso orario In avanti (dal MCV all’ingresso del

bioreattore)

Velocità della pompa: circa 0,5 – 700 mL/min (dipendente dalla

calibrazione).

Circolazione dei terreni di coltura tra il MCV e il bioreattore. Perfusione

delle soluzioni di raccolta attraverso il bioreattore.

In senso antiorario Al contrario (dall’ingresso del

bioreattore al MCV)

Drenaggio dei terreni di coltura dal bioreattore al MCV durante il

campionamento del substrato.

P3 Pompa per

nutrienti

In senso orario In avanti (dal flacone per nutrienti

al MCV)

Velocità della pompa: circa 0,1 – 80 SCCM (dipendente dalla

calibrazione).

Aggiunta di nutrienti al MCV.

P4 Pompa per

base

In senso orario In avanti (dal flacone per base al

MCV)

Velocità della pompa: circa 0,1 – 80 SCCM (dipendente dalla

calibrazione).

Aggiunta della base al MCV ai fini del mantenimento del pH.

Tabella 5-8. Descrizioni delle pompe peristaltiche.

Figura 5-23. La pompa di ricircolo è dotata di un

tubo resistente al pompaggio continuo.

Figura 5-24. La pompa per base e quella per

nutrienti presentano coperchi distinti in base al

colore per favorire l’abbinamento ai morsetti di

fissaggio colorati sulle linee dei tubi.

5.4 Valvole a manicotto

Il sistema dispone di cinque valvole a manicotto (Figura 5-25) che funzionano sinergicamente alle pompe per incanalare e direzionare il flusso dei terreni di

coltura. Ciascun colore del coperchio delle valvole a manicotto corrisponde all’anello colorato attorno alla rispettiva base. La valvola a manicotto arancione

e quella rossa vengono utilizzate per il riempimento e la rimozione dei terreni di coltura. La valvola a manicotto gialla, quella blu e quella verde sono

impiegate durante la raccolta.

Il colore della valvola a manicotto aiuta l’utente nel corretto caricamento e posizionamento dei tubi. Ciascuna linea di tubi è differenziata da morsetti di

fissaggio colorati che corrispondono al colore delle valvole a manicotto (Figura 5-26). Tutte le linee di tubi sono dotate di morsetti di fissaggio di colore

bianco e di colore nero che vengono rispettivamente inseriti nella posizione in alto e in quella in basso della valvola interessata. Le valvole a manicotto

sono di dimensioni adeguate affinché siano compatibili con il diametro interno (DI) del tubo che misura 0,25 pollici e del diametro esterno (DE) che misura

0,375 pollici. Si rimanda alla Tabella 5-9 per le descrizioni delle valvole a manicotto e dei colori assegnati.

Tubo resistente

Rulli della pompa rotativa

Blocco

scorrevole

Coperchio distinto in base

al colore Blocco girevole

Rulli della pompa rotativa

Pompa per base

16 SISTEMA PD FBR CORNING ASCENT

NOTA: il morsetto di fissaggio per tubi bianco è sempre posizionato accanto allo strumento, a differenza di quello di colore nero, il quale è posto all’esterno.

Figura 5-25. Ubicazioni delle valvole a manicotto. Si rimanda alla Tabella 5-9 per le

rispettive descrizioni.

Figura 5-26. Dettaglio di una valvola a manicotto. L’etichetta

sul coperchio mostra il punto in cui allineare e caricare le

linee dei tubi in base ai rispettivi morsetti di fissaggio.

5.4.1 Ubicazioni delle valvole a manicotto

Le posizioni delle valvole sono importanti ai fini del direzionamento del flusso dei tubi quando il sistema lo richiede. Ciascuna valvola a manicotto fissa il

tubo in due posizioni, ossia in alto e in basso. Entrambe le suddette posizioni della valvola dispongono di pistoni programmati per l’attivazione, sollevandosi

o retraendosi a seconda di dove siano diretti i terreni di coltura. La posizione in alto della valvola a manicotto, indicata da una barra nera sul coperchio di

quest’ultima, è la più lontana dallo strumento. La posizione in basso, indicata da una barra bianca sul coperchio della valvola a manicotto, è la più vicina

allo strumento.

Quando il sistema si accende, le valvole a manicotto non vengono alimentate. Allo stato diseccitato, il pistone corrispondente alla posizione della

valvola in basso è progettato per estendersi mentre il pistone corrispondente alla posizione della valvola in alto è retratto (Figura 5-27). Il carico dei tubi

avviene quando le valvole a manicotto sono diseccitate. L’utente deve caricare dapprima il tubo corrispondente alla posizione della valvola in basso e

successivamente quello corrispondente alla posizione della valvola in alto.

Una volta avviata una fase sull’HMI, le valvole a manicotto vengono eccitate. I pistoni corrispondenti alla posizione delle valvole in alto e in basso si

attivano di conseguenza a seconda della direzione dei terreni di coltura.

Figura 5-27. Valvola a manicotto diseccitata all’accensione. Il pistone corrispondente alla posizione della valvola in alto è retratto per

consentire un flusso ininterrotto nel tubo. Il pistone corrispondente alla posizione della valvola in basso viene sollevato per restringere il

tubo sottostante.

Valvola a

manicotto

rossa

Il coperchio della valvola a manicotto mostra

come abbinare e posizionare il tubo

Il colore e la posizione dei morsetti di fissaggio

per tubi devono corrispondere ai colori indicati sul

coperchio della valvola a manicotto

Valvola a manicotto

arancione

Valvola a

manicotto

gialla Valvola a

manicotto

verde Valvola a

manicotto blu

Posizione in alto

Posizione in basso

Coperchio della

valvola a manicotto Pistone retratto

corrispondente alla

valvola in alto

Flusso consentito

Il tubo interno è compresso,

il flusso è limitato

Pistone

sollevato

corrispondente

alla valvola in

basso

Valvola a manicottoPistone retratto

corrispondente alla

valvola in alto

Il tubo interno

è compresso

Pistone sollevato

corrispondente alla

valvola in basso

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Corning Ascent® Fixed Bed Reactor Process Development System Manuale del proprietario

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