HSF Reactor | シングルユースバイオリアクター(SUB)シリーズ | ラインアップ | 佐竹マルチミクスバイオ事業部

HSF Reactor回転式バイオリアクター

植物細胞・微生物培養向け

● 高性能インペラサタケスーパーミックスシリーズ「高効率タービンSuper-Mix HS100 ／高吐出軸流翼Super-Mix HR100 」標準装備

● 要求OTRが高い培養系を目的としたシングルユースリアクター

● 要求に沿ったカスタマイズに対応

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製品詳細

仕様表

バッグ

HSFシングルユースバイオリアクターは、比較的粘性の低い微生物や植物細胞培養、粘性が高く非ニュートン性を示すカビ系培養、大腸菌系の培養など、対象となる細胞や菌体が比較的剪断耐性が高く、更に要求OTRが高い培養系を目的としたシングルユースバイオリアクターです。
高性能インペラサタケスーパーミックスシリーズ「高効率タービンHS100/高吐出軸流翼HR100」が標準で付属し、制御装置で大容量へのスケールアップを目的とした培養条件の最適化が可能です。
当社はスケールアップに関するノウハウもあります。ラボから生産機へのスケールアップにお困りの場合はぜひご相談下さい。

HSFリアクター標準装備の高性能タービン/軸流翼

Super-Mix HS 100 Turibine

HS100タービンは、極めて低い動力数を実現、対6FT動力数比：約65%減としました。従来型タービンと比較して液流動化および剪断・破壊作用が向上し、高いガス吸収性KLaが得られます。撹拌翼（ブレード）の揚力により流れを吐出場に集中させ、吐出場の圧力勾配・変動を利用して強い剪断・破壊作用を生み出します。高吐出軸流型HR100インペラとの組み合わせにより、総合的に極めて高効率な槽内液流動化作用および剪断・破壊作用（ガス分散）を発揮するインペラです。

シングルユースインペラ・シャフト一体構造

ガス吸収性能（kLa）の比較

翼近傍翼断面のCFD流動解析結果

同一エネルギー(Pv値) 条件下における翼近傍の剪断応力解析結果の比較により、
HS100 の吐出場における剪断応力が高いことがわかります。

翼近傍翼断面のCFD流動解析結果

Super-Mix HR 100 Impeller

HR100インペラは、翼平面形状及び迎え角、カンバー比に対して検討を加え、翼先端ねじり下げ多段折り曲げ構造とし、翼背面における剥離を抑制することにより、低動力にて高吐出性を誇る省エネタイプの低剪断型軸流撹拌翼です。液一液混合、固一液分散、潰れやすく重くない粒子や、乳化マイクロカプセルラテックスetc.の均一懸濁に適するとともに、優れた軸方向流動化作用を用い、多段撹拌における組み合わせにもその特性が発揮されます。

LDVによる吐出性能比較より従来翼の4PPは、翼背面の剥離により翼単付近では吐出流速が大きく減速していることが確認できます。

シングルユースインペラ・シャフト一体構造

LDVによる吐出性能（従来型4PPとの比較）

HR100のフローパターン

HS100 とHR100の組み合わせにより
培養槽内における均一分散化・高いガス吸収性能を発揮

従来の6枚フラットタービン（輻流タービン）を培養槽内で多段で⽤いると、フローパターンが分割して培養槽内における均一分散化の面で好ましくありません。そこで、槽上部には高吐出軸流翼HR100を軸方向の流動作⽤に⽤い、ガス分散作⽤には槽底部に高分散型タービンのHS100を組み合わせることで、培養槽内における均一分散化と、高いガス吸収性能を発揮する新しい高性能バイオリアクターを提案します。
HSFリアクターは、3L～10Lにおけるラボスケールでの検討を行いますが、その条件をそのまま生産機（数100kL）までスケールアップを可能とするバイオリアクターです。

バイオリアクター仕様制御装置仕様

HSF-SUB 仕様

項目		仕様
製品名		HSF Reactor
型式		HSF-30SUB	HSF-300SUB
温度管理方法		ジャケット温調水循環ユニット　（オプション:ラバーヒータ）
直動伝達方式		マグネットドライブノンシール式
通気方式		焼結金属方式
性能	温度調整範囲	室温＋5～20 [℃]（通常37 [℃]設定）
	温度調整精度	±0.3 [℃]（37 [℃]）
	回転数	16~800 [min^-1]	35～500 [min^-1]
機能	温度設定	タッチパネル入力、記録出力 DC1～5 [V]
	回転数設定	タッチパネル入力、記録出力 DC0～5 [V]
	モータ出力	最大出力 0.4 [kW]	最大出力 1.5 [kW]
	撹拌翼	Super-Mix HR100タービン + HS100 インペラ
培養槽	寸法	内径360×深さ 579 [mm]	内径700×深さ 1200 [mm]
培養槽	仕込容量	30 [L]	300 [L]
使用周囲温度範囲		5~40 [℃]
装置外形寸法		W840×D835×H1670 [mm]	W1340×D1180×H2087 [mm]
装置重量		約650 [kg]	約700 [kg]
電源		AC 200 [V]、50／60 [Hz]

*性能は室温20 [℃]、定格電源電圧 AC 200 [V]、 50／60 [Hz]、無負荷時での値です。

制御装置S-BOX×30/300 MC 仕様

項目	仕様
名称	培養コントローラ
型式	S-BOX ×30/300MC
制御内容	pH、 DO（溶存酸素）、 FL（O₂流量）、TH（温度）、回転速度、ローラーポンプON／OFF
表示範囲・精度	培養槽内温度	0.0～60.0 [℃]		表示精度：±0.5 [％] F.S.	AF(消泡)	0.0～100.0 [％]		表示精度：±0.5 [％] F.S.
	回転数	0.0～800.0 [min^-1]			槽内圧力	-11.5～75.0 [psi]
	PH（水素イオン濃度）	3.00～10.00 [-]			オーバーレイ	Air-2 流量	7.5～150 [L/min]
	DO（溶存酸素）	0.0～250.0 [％]			焼結金属スパージャ	Air-1 流量	30～600 [L/min]
	DCO₂（溶存二酸化炭素）	0.0～200.0 [％]			焼結金属スパージャ	O₂ 流量	2.5～50 [L/min]
	濁度	0.00～0.05～4 [CU]			培養槽ロードセル重量	0～2039.6 [kg]
	温調水タンク温度	0.0～60.0 [℃]			ベントフィルタヒータ温度	0.0～100.0 [℃]
制御設定範囲	培養槽内温度	5.0～50.0 [℃]			焼結金属スパージャ	Air-1流量	30～600 [L/min]
	回転数	0.0～800.0 [min^-1]			焼結金属スパージャ	O₂流量	15～300 [L/min]
	pH（水素イオン濃度）	3.00～10.00 [-]			酸ポンプ回転数	8～408 [min^-1]
	DO（溶存酸素）	0.0～250.0 [％]			アルカリポンプ回転数	8～408 [min^-1]
	AF(消泡)	0.0～100.0 [％]			消泡ポンプ回転数	8～408 [min^-1]
	槽内圧力	-11.5～75.0 [psi]			FEED ポンプ回転数	8～408 [min^-1]
	オーバーレイ	Air-2 流量	7.5～150 [L/min]		予備ポンプ回転数	8～408 [min^-1]
制御出力	培養槽内温度	PI制御
		ジャケット温調水循環方式
		加熱		ヒータによる温調水の加熱
		冷却		温調水循環ラインへの冷却水の通水
	回転数	指定回転数設定による定値制御またはプログラム運転制御（指定時間毎に回転数設定値変更　※全4 ステップ）の選択式
	pH（水素イオン濃度）	上限SV 超過		酸液のON／OFF 添加制御
	pH（水素イオン濃度）	下限SV 未満		アルカリ液のON／OFF添加制御
	DO（溶存酸素）	Air-1 ガスとO₂ガスの比率可変PI 制御
		上限SV 超過		Air-1 比率UP　　　O₂比率DOWN　　　※総流量は固定
		上限SV 未満かつ下限SV 超過		Air-1 比率とO₂比率保持　　　　　　　　※総流量は固定
		下限SV 未満		Air-1 比率 DOWN O₂比率 UP ※総流量は固定
	AF(消泡)	上限SV 超過		消泡剤ON／OFF 添加制御
	培養槽内圧力	上限SV 超過		供給ガス全停止(槽内過圧保護)
	FEED 制御	FEED ポンプによるON／OFF基質添加制御 ※指定時間到達により制御停止
	ベントフィルタ用ヒータ	常時ON
記録出力	培養槽内温度	DC 0~5 [V]		出力精度：±0.5 [％] F.S.	消泡	DC 0~5 [V]		出力精度：±0.5 [％] F.S.
	撹拌回転数				槽内圧力
	pH				Air-1 流量
	DO				Air-2 流量
	溶存CO₂				O₂流量
	濁度				培養槽ロードセル重量
	温調水タンク温度				ベントフィルタヒータ温度
ケース材質	SUS304　＃300バフ仕上
設置方法	屋内自立型
外形寸法・重量	外形寸法 W850×D850×H1229 [mm]　コーナーR 加工　非防滴　・　180 [kg]s
周囲環境条件	温度	5～40 [℃]			湿度	20～90 [％]RH（結露なき事）
センサ	メトラー・トレド製　ポーラロ式DOセンサ／pHセンサ


	（オプション：オートマチックシステムリサーチ製　光学式DOセンサ）


ユーティリティ	電源	AC200 [V]、50／60 Hz、60 [A]　　コンセント6ヶ口（コントローラ本体、記録計用）
	CO₂-1	流量　50 [L/min]以上　供給圧力0.1 [MPa]　　接続口3/8インチ　チューブワンタッチ継手
	Air -1	流量　20 [L/min]以上　供給圧力0.1 [MPa]　　接続口1/4インチ　チューブワンタッチ継手
	O₂-1	流量　20 [L/min]以上　供給圧力0.1 [MPa]　　接続口1/4インチ　チューブワンタッチ継手
	冷却水	流量　40 [L/min]以上　供給圧力0.1 [MPa]　　PJ1/2（冷却水循環装置）

シングルユースバッグ

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Product Type	Size	Model
ソフトバッグ	30 L	HSB-30
ソフトバッグ	300 L	HSB-300