Automatisierte sterile Probenahme aus Bioreaktoren mit bioPROBE

Bioreaktor-Probenahme als kontrollierten Workflow gestalten

Automatisieren Sie die sterile Probenentnahme, definieren Sie Probenahmeroutinen und verbinden Sie Ihren Bioreaktor mit einer strukturierten Probenverarbeitung – von der einfachen Sammlung bis zu Filtration, Kühlung, Einfrieren und analytikorientierten Workflows.

Höhere Sampling-Rate

Reduzierter manueller Aufwand

Sterile Probenahme by Design

Konfigurierbare Probenverarbeitung

Patentierte sterile Probenahmetechnologie für Glas-, Edelstahl-, Single-Use-, autoklavierbare und in-situ-Bioreaktorsysteme.

Vier Gründe für die Automatisierung der Probenahme aus Bioreaktoren

Automatisierte Probenahme wird dann wertvoll, wenn Probenahme kein gelegentlicher manueller Schritt mehr ist, sondern eine wiederkehrende Prozessanforderung. bioPROBE hilft Bioprozess-Teams dabei, festzulegen, wann Proben genommen werden, die Entnahme kontrolliert abzusichern und zu bestimmen, was nach dem Verlassen des Reaktors mit den Proben geschieht.

Höhere Sampling-Rate und -Auflösung

Besseres Prozessverständnis und zuverlässigere Entwicklungsentscheidung

Vereinzelte manuelle Proben können relevante Prozessdynamiken zwischen zwei Probenahmezeitpunkten übersehen. bioPROBE ermöglicht häufigere, zeitgesteuerte Probenentnahme und hilft Teams, Offline-Parameter in kritischen Prozessphasen mit höherer Auflösung zu erfassen.

Reduzierter manueller Aufwand

Weniger Routinearbeit und planbarer Einsatz von Laborressourcen.

Manuelle Probenahme unterbricht Bediener, bindet geschultes Personal und wird bei Nachtläufen, Wochenenden oder langen Kultivierungen schwierig. bioPROBE automatisiert wiederkehrende Probenahmeroutinen und reduziert die Abhängigkeit von ständigen manuellen Eingriffen am Reaktor.

Sicherheit durch Sterilität by Design

Sicherere Probenahme-Workflows für anspruchsvolle Bioprozess-Anwendungen.

Jeder Probenahmeschritt muss den Bioreaktor und die Probe schützen. bioPROBE ist auf sterile Probenentnahme, definierte Transferwege und anwendungsspezifische Handling-Konzepte ausgelegt, um kontaminationsbedingte Prozessrisiken zu reduzieren.

Konfigurierbares Probenhandling

Ein strukturierter Weg von der Reaktorprobe zu nutzbarer Prozessinformation.

Der Wert der Probenahme endet nicht mit der Entnahme. Je nach Konfiguration kann bioPROBE die Probensammlung mit Filtration, gekühlter Lagerung, gefrorener Lagerung oder analytikorientierten Workflows nach dem Verlassen des Reaktors verbinden.

Prozessdynamiken sichtbar machen, die manuelle Probenahme übersieht

Manuelle Probenahme liefert oft nur eine begrenzte Anzahl ausgewählter Datenpunkte. Das kann für einfache Kontrollen ausreichen, kann aber relevante Veränderungen zwischen zwei Probenahmeereignissen verdecken. Mit bioPROBE können Proben häufiger und zu definierten Zeitpunkten genommen werden. So erhalten Prozessteams einen detaillierteren Blick auf denselben Bioprozess – besonders in schnell veränderlichen, kritischen oder noch wenig verstandenen Prozessphasen.

Automatisierte sterile Probenahme erhöht die zeitliche Auflösung von Offline-Prozessdaten und hilft Teams zu verstehen, was zwischen einzelnen manuellen Proben geschieht.

Wenn Probenahme häufig, zeitgesteuert oder parallel erfolgt, liegt der eigentliche Aufwand in der wiederkehrenden manuellen Arbeit hinter jeder einzelnen Probe.

Manuelle Probenahme beginnt einfach, doch jede zusätzliche Probe bedeutet Bedienerzeit, Reaktorzugang, Handling und Dokumentation. bioPROBE erfordert eine anfängliche Einrichtung, aber sobald der Workflow definiert ist, kann jede weitere Probe mit deutlich geringerem wiederkehrendem Aufwand entnommen werden.

Häufige und regelmäßige Probenahme

Je mehr Proben ein Prozess erfordert, desto stärker wird manuelle Probenahme zur wiederkehrenden Routinearbeit.

Definierte Probenahmezeiten

Proben werden oft zu prozessrelevanten Zeitpunkten benötigt – nicht nur dann, wenn ein Bediener verfügbar ist.

Nacht- und Wochenendläufe

Automatisierte Routinen können den manuellen Probenahmedruck außerhalb normaler Arbeitszeiten und in unbeaufsichtigten Prozessphasen reduzieren.

Proben aus parallelen Bioreaktoren

Synchronisierte Probenahme über mehrere Reaktorlinien hinweg lässt sich über lange Läufe manuell nur schwer zuverlässig aufrechterhalten.

Vom wiederholten manuellen Eingriff zum kontrollierten Probenahme-Workflow

Manuelle Probenahme ist nicht nur der Moment, in dem eine Probe entnommen wird. Sie umfasst Zeitplanung, Reaktorzugang, Handling, Transfer, Dokumentation und Folgeschritte – jedes Mal, wenn eine Probe benötigt wird. Mit bioPROBE kann Probenahme zu einem definierten Workflow werden: Proben werden zu geplanten Zeitpunkten entnommen, über einen kontrollierten Pfad transferiert und nach dem Verlassen des Reaktors in die konfigurierten Handling-Schritte überführt.

Manuelle Probenahme

Bedienerabhängiger Zeitpunkt
Proben werden genommen, wenn geschultes Personal verfügbar ist – nicht immer dann, wenn der Prozess die relevanteste Phase erreicht.

Wenige einzelne Datenpunkte
Proben werden genommen, wenn geschultes Personal verfügbar ist – nicht immer dann, wenn der Prozess die relevanteste Phase erreicht.

Wiederholter manueller Eingriff nötig
Manuelle Routinen begrenzen die Anzahl der Proben, besonders bei langen Läufen, nachts, am Wochenende oder bei parallelen Runs.

Manuelle Folgeschritte
Collection, Filtration, Kühlung, Einfrieren oder Transfer zur Analytik erfolgen nach der Probenahme oft als zusätzliche, nicht verbundene Schritte.

Höheres Risiko zeitlicher Abweichungen
Probenahmezeitpunkte können zwischen Bedienern, Schichten, Reaktoren oder Kampagnen variieren und so die Vergleichbarkeit zwischen Läufen reduzieren.

Schwierige parallele Koordination
Mehrere Reaktoren manuell synchron zu halten, wird mit zunehmender Frequenz und Prozessdauer immer anspruchsvoller.

Probenahme mit bioPROBE

Definierte Probenahmeroutinen
Proben können nach geplanten Routinen entnommen werden, damit Teams Daten zu prozessrelevanten Zeitpunkten erfassen.

Höhere Auflösung von Offline-Daten
Häufigere Probenahme kann Prozessdynamiken sichtbar machen, die vereinzelte manuelle Proben übersehen können.

Automatisierte sterile Entnahme und Transfer
Probenahme wird von wiederholtem manuellem Handling in einen kontrollierten Entnahme- und Transfer-Workflow überführt.

Konfigurierbares Probenhandling
Je nach Konfiguration können Proben in Sammlung, Filtration, Kühlung, Einfrieren oder analytikorientierte Workflows überführt werden.

Besser reproduzierbare Workflows
Definierte Routinen helfen, bedienerabhängige Unterschiede zwischen Läufen, Schichten und wiederholten Kampagnen zu reduzieren.

Bessere Synchronisierung über Reaktorlinien hinweg
Parallele Probenahme-Workflows lassen sich konsistenter über mehrere Bioreaktoren hinweg abstimmen.

Das ist die zentrale Veränderung: bioPROBE automatisiert nicht nur den Akt der Probenentnahme – sie hilft, den vollständigen Probenahme-Workflow rund um den Prozess zu kontrollieren.

Eine sterile Probenahmeplattform für Bioprozesse, bei denen Timing, Reproduzierbarkeit und Probenhandling entscheidend sind

bioPROBE ist eine automatisierte sterile Probenahmetechnologie für Bioreaktoren. Sie kombiniert eine dedizierte Probenahmesonde, kontrollierte Probenentnahme und konfigurierbares Probenhandling für Workflows, in denen manuelle Probenahme zu begrenzt oder zu inkonsistent wird.

bioPROBE ist darauf ausgelegt, Proben an einer definierten Position im Bioreaktor zu entnehmen und über einen kontrollierten Pfad in das gewählte Probenhandling-Setup zu transferieren.

Je nach Konfiguration kann dies direkte Sammlung, Filtration nach der Entnahme, gekühlte oder gefrorene Lagerung oder die Vorbereitung analytikorientierter Workflows bedeuten.

Besonders wertvoll wird bioPROBE, wenn Proben häufig, zu definierten Prozesszeitpunkten, über parallele Reaktoren hinweg oder in Workflows benötigt werden, in denen Sterilität, Reproduzierbarkeit und nachgelagertes Handling entscheidend sind.

bioPROBE ist nicht einfach ein Autosampler. Sie ist die Probenahmeschnittstelle zwischen Bioreaktor und definiertem Probenhandling-Workflow.

Eine Probenahmetechnologie, konfiguriert für einfache Probenahme oder anspruchsvolles paralleles Probenhandling

bioPROBE kann als einfache Probenahmelösung für einen einzelnen Reaktor oder als erweiterte Plattform für bis zu vier Reaktorlinien konfiguriert werden. Der passende Weg hängt von der Anzahl der Reaktoren, der Probenahmefrequenz und davon ab, was nach der Entnahme mit der Probe geschehen soll.

bioPROBE single + orbitSAM – Für einen Bioreaktor oder eine Probenahmelinie

bioPROBE single mit orbitSAM ist der praktische Einstieg in die automatisierte sterile Probenahme. Die Lösung ist für Labore ausgelegt, die definierte Probenahmezeiten, weniger manuelle Eingriffe und eine einfache automatisierte Probensammlung benötigen.

Am besten geeignet für

• Einen Bioreaktor
• Zeitgesteuerte Probenahmeroutinen
• Reduzierter manueller Probenahmeaufwand
• Automatisierte Probensammlung
• Nacht-, Wochenend- oder unbeaufsichtigte Probenahmephasen
• Einstieg in die automatisierte sterile Probenahme

bioPROBE single + orbitSAM entdecken

bioPROBE quad + multiSAM + iceBLOCK – Für parallele Workflows und erweitertes Probenhandling

bioPROBE quad mit multiSAM und iceBLOCK ist der erweiterte Weg für bis zu vier Reaktorlinien. Die Konfiguration unterstützt getrennte Flüssigkeitspfade, strukturiertes Probenhandling, Filtration und temperaturkontrollierte Lagerung, sofern der Prozess dies erfordert.

Am besten geeignet für

• Bis zu vier Bioreaktoren
• Parallele Prozessentwicklung
• Synchronisierte Probenahmeroutinen
• Getrennte Flüssigkeitspfade der Reaktoren
• Filtration nach der Entnahme
• Gekühlte oder gefrorene Probenlagerung

bioPROBE quad + multiSAM + iceBLOCK entdecken

Beide Konfigurationen basieren auf demselben bioPROBE Probenahmeprinzip. Der Unterschied liegt im Workflow darum herum: ein Reaktor mit einfacher Probensammlung oder mehrere Reaktorlinien mit erweitertem Probenhandling.

Wie bioPROBE den Reaktor während der Probenahme schützt

bioPROBE schützt den Reaktor durch ein einfaches, aber wirkungsvolles Prinzip: Die Sonde ist entweder sicher geschlossen und drucküberwacht oder nur während der Probenentnahme unter Unterdruck geöffnet – damit die Sterilität jederzeit erhalten bleibt.

Geschlossen und überwacht

Im Ruhezustand hält Überdruck das Ventil am Ende der Sonde geschlossen.

Das bioPROBE Hauptgerät überwacht den Druck kontinuierlich und stellt sicher, dass der Reaktor von der Umgebung isoliert bleibt, solange keine Probe entnommen wird.

Öffnung nur unter Unterdruck

Bevor die Sonde öffnet, wird der Transferpfad unter Unterdruck vorbereitet.

The valve in the tip of the bioPROBE probe only opens under negative pressure – this ensures by design the sterility of the bioreactor.

Vollständiger Transfer nach Schließen

Sobald die definierte Probe in den Schlauch gelangt ist, schließt die bioPROBE Sonde.

Sterile Luft transportiert die Probe anschließend weiter zur Sammlung oder in den konfigurierten Probenhandling-Workflow und reinigt die Probenahmeleitung.

Ursprünglich vom Max-Planck-Institut patentiert, exklusiv lizenziert und von bbi-biotech zur Marktreife gebracht.

Von der Entnahme am Reaktor zum Probenergebnis: ein definierter Workflow für jede Probe

Der Wert automatisierter Probenahme endet nicht mit der Entnahme. Mit bioPROBE kann jede Probe einen definierten Workflow vom Bioreaktor zur Sammlung, optionalen Filtration, temperaturkontrollierten Lagerung oder analytikorientierten Vorbereitung durchlaufen.

Der Workflow kann einfach oder erweitert sein. In einem Einzelreaktor-Setup kann das Hauptziel die zeitgesteuerte sterile Probensammlung sein. In einem Mehrreaktor-Setup lässt sich dasselbe Probenahmeprinzip zu getrennten Flüssigkeitspfaden, Filtration, gekühlter oder gefrorener Lagerung und analytikorientierten Workflows erweitern.

bioPROBE ist darauf ausgelegt, den Probenahmepunkt im Bioreaktor mit dem erforderlichen Probenhandling-Workflow zu verbinden. Nachdem die Probe sicher entnommen wurde und der Reaktor wieder isoliert ist, kann die Probe zum konfigurierten Ziel transferiert werden – von der einfachen Sammlung in Probengefäßen bis zu erweiterten Workflows mit Filtration, Kühlung, Einfrieren oder analytischer Vorbereitung.

Konstruktiv überlegen: Warum bioPROBE anders ist als konventionelle Probenahmemethoden

Konventionelle Probenahmemethoden können eine Probe entnehmen – aber das Probenahmekonzept entscheidet darüber, wie repräsentativ, steril und reproduzierbar diese Probe sein kann. bioPROBE ist auf kontrollierte Entnahme aus dem Reaktor, getrennte Flüssigkeitspfade und konfigurierbares Probenhandling nach dem Verlassen des Bioreaktors ausgelegt.

Keine bedienerabhängigen Prozessmomentaufnahmen

Reproduzierbarere Probenahmeroutinen mit weniger manueller Abhängigkeit.

Manuelle Probenahme hängt von Bedienerverfügbarkeit, Schichtplänen, Reaktorzugang und wiederholten Handling-Schritten ab. Bei langen Kultivierungen, Nachtläufen oder parallelen Versuchen kann dies zu Abweichungen zwischen Proben, Bedienern und Kampagnen führen.

bioPROBE macht Probenahme zu einer definierten Routine mit automatisierter Entnahme und konfigurierbarem Probenhandling. So wird die Probenahme weniger davon abhängig, wer zu einem bestimmten Zeitpunkt verfügbar ist.

Kein Handling von Spritzen und kein riskanter Eingriff

Weniger manueller Eingriff am Bioreaktor und reduzierte Risiken durch Nadelhandling.

Probenahme über ein Injektionsseptum oder eine Punktionsmembran kann einfach wirken, erfordert aber bei jeder Probe einen manuellen Eingriff am Reaktor. Jeder Eingriff hängt von Bedienertechnik, aseptischem Handling und korrektem Timing ab.

Zugleich entstehen praktische Sicherheitsrisiken durch den Umgang mit Nadeln. Bei häufiger oder zeitgesteuerter Probenahme ersetzt bioPROBE wiederholte Punktionen und Nadelhandling durch einen kontrollierten automatisierten Workflow.

Kein Filter und keine Membran im Bioreaktor

Repräsentative Entnahme ohne permanente Filterfläche im Reaktor.

Konzepte mit Filtrationssonden bringen eine Filterfläche oder Membran direkt in die Reaktorumgebung ein. Bei längeren oder anspruchsvolleren Prozessen kann dies Risiken wie Biofilmbildung, Fouling oder blockierte Filter verursachen.

Mit bioPROBE verlässt die Probe den Reaktor immer, bevor eine optionale Filtration stattfindet. Entnommen wird eine repräsentative, zellhaltige Probe, die in späteren Schritten ohne Risiko einer Kreuzkontamination verarbeitet wird.

Zellhaltige Proben, optionale Filtration

Flexible Probenstrategien, ohne Filtration in den Reaktor zu verlagern.

Filtrationsbasierte Probenahmekonzepte definieren den Probentyp häufig direkt an der Reaktorschnittstelle. Das kann die Flexibilität einschränken, wenn im selben Prozess sowohl zellhaltige als auch zellfreie Probenstrategien relevant sind.

Mit bioPROBE kann die Probe zunächst zellhaltig aus dem Reaktor entnommen werden. Wenn zellfreie Proben benötigt werden, kann die Filtration nachgelagert konfiguriert werden – mit einer Probe und einem Filter.

Keine Probenahme aus stehender Flüssigkeit

Reduziertes Risiko für nicht-repräsentative Proben.

Ernterohre können Medium enthalten, das nicht unter denselben Bedingungen steht wie das Reaktorvolumen. Flüssigkeit kann in der Leitung stehen und anderer Belüftung, Verweilzeit oder lokalen Substratbedingungen ausgesetzt sein.

bioPROBE ist darauf ausgelegt, aus einer definierten Probenahmeposition im Bioreaktor zu entnehmen. Die Probe stammt aus dem Reaktorvolumen – nicht aus stehender Flüssigkeit in einer Ernte- oder Transferleitung.

Keine Verfälschung durch Laminar Flow im Ernterohr

Weniger Verfälschung durch Strömung und Restflüssigkeit.

Probenahme aus einem Ernterohr kann durch Leitungsgeometrie und Strömungsprofil beeinflusst werden. Laminare Strömung, ungleichmäßige Flüssigkeitsanteile oder Restflüssigkeit in der Leitung können beeinflussen, was tatsächlich beprobt wird, und analytische Ergebnisse verfälschen.

bioPROBE trennt die Probenahme vom Ernte- oder Transferpfad. Die Probe wird über die dedizierte Probenahmeschnittstelle entnommen, bevor sie durch das Schlauchset zur definierten Weiterverarbeitung transferiert wird.

Keine Verdünnung durch Reinigungsflüssigkeiten

Saubereres Probenhandling bei kleinen Volumina

Einige Probenahmekonzepte arbeiten mit Reinigungs- oder Spülflüssigkeiten, die kleine Proben verdünnen oder die Interpretation erschweren können. Das wird besonders relevant, wenn das Probenvolumen begrenzt ist oder die analytische Empfindlichkeit zählt.

Der Standard-Workflow von bioPROBE vermeidet Verdünnung durch Reinigungsflüssigkeiten, indem sterile Luft für den Transfer verwendet wird und, falls erforderlich, eine definierte Vorprobenstrategie vor der finalen Probensammlung zum Einsatz kommt.

Getrennte Flüssigkeitspfade bis zur Probenlagerung

Parallele Probenahme ohne Kreuzung von Fluid-Pfaden

In parallelen Bioreaktor-Workflows können gemeinsame Probenpfade zu Carry-over- oder Kreuzkontaminationsrisiken führen. bioPROBE quad ist auf vollständig getrennte Flüssigkeitspfade für bis zu vier Reaktorlinien ausgelegt – ohne Umschaltventile und ohne gekreuzte Leitungen.

Der vollständige Flüssigkeitspfad wird durch Sonde und Schlauchset gebildet. Innerhalb der bioPROBE Einheit wird der Schlauch durch Quetschventile und Pumpenelemente betätigt, die Probe gelangt jedoch nicht in gemeinsame interne produktberührte Kanäle.

Der Vorteil ist nicht nur Automatisierung – sondern eine Probenahmearchitektur, die für sterile, repräsentative und reproduzierbare Bioprozess-Workflows entwickelt wurde.

Probenahme endet nicht mit der Entnahme

Nachdem die Probe den Reaktor verlassen hat, kann bioPROBE sie in ein Handling-System überführen, das der Prozess erfordert – von einfacher Sammlung bis zu Filtration, Kühlung, Einfrieren oder analytikorientierter Vorbereitung. Damit ist Probenahme mehr als ein Entnahmeereignis: Jede Probe kann einem definierten Pfad folgen, passend zum Prozess, zur analytischen Methode und zu den erforderlichen Handling-Bedingungen.

Sammeln

Proben gemäß ausgewählter Konfiguration in definierte Gefäße, Racks oder Formate sammeln.

Dies unterstützt zeitgesteuerte Offline-Probenahme ohne wiederholte manuelle Entnahme, Verteilung und Handhabung bei jedem Schritt.

Definierte Sammlung in Standard-Vials für routinemäßige Offline-Analytik.

Filtrieren

Zellfreie Proben nach der Entnahme aus dem Reaktor, ohne eine permanente Filterfläche im Bioreaktor zu platzieren.

Die Filtration bleibt ein nachgelagerter Handling-Schritt, sodass die reaktorseitige Probenahmeschnittstelle frei von Verstopfung bleibt.

Geklärte Proben ohne Filter im Reaktor.

Kühlen

Temperaturempfindliche Proben in gekühlte Handling-Konzepte überführen, um die Zeit zwischen Probenahme und Analyse zu überbrücken.

Dies ist besonders relevant bei Nachtläufen, Wochenend-Probenahme oder verzögerter analytischer Verarbeitung.

Bessere Unterstützung für zeitkritische Proben.

Frieren

Wenn konfiguriert, Proben für spätere oder chargenweise Analyse einfrieren.

Dies kann helfen, automatisch gesammelte Proben zu konservieren, wenn die Analyse nicht unmittelbar nach der Entnahme erfolgt.

Konservierte gefrorene Rückstell-Proben.

Vorbereiten

Proben vor der Messung für spätere Analytik vorbereiten.

Dies hilft, gesammelte Proben in besser nutzbaren und stärker automatisierten Input für Offline- und Atline-Analysengeräte und Workflows zu überführen.

Strukturiertere Proben vor der Analyse.

Die zentrale Veränderung: bioPROBE automatisiert nicht nur die Entnahme – sie hilft auch zu definieren, was nach dem Verlassen des Reaktors mit der Probe geschieht.

Von der entnommenen Probe zum analysebereiten Workflow – und hin zu vernetzten Atline-Prozessumgebungen

bioPROBE endet nicht bei der sterilen Probenentnahme. Nachdem die Probe den Bioreaktor verlassen hat, kann der Workflow für definierte Sammlung, optionale Filtration, Kühlung, Einfrieren und Vorbereitung für nachgelagerte Analytik konfiguriert werden. Zusammen mit der xCUBIO Prozessautomatisierung bietet bioPROBE bbi-biotech zwei zentrale Technologiebausteine, um Bioreaktorbetrieb, Probenhandling und atline-orientierte Prozessumgebungen miteinander zu verbinden.

Sterile Entnahme aus dem Bioreaktor

Ein zuverlässigerer Ausgangspunkt für jede Probe.

Der Workflow beginnt mit einer definierten sterilen Entnahme aus dem Bioreaktor über die bioPROBE Probenahmeschnittstelle. So entsteht ein kontrollierter Ausgangspunkt für das nachgelagerte Probenhandling, statt bei jedem Probenahmeereignis auf wiederholten manuellen Zugang zum Reaktor angewiesen zu sein.

Konfiguriertes Handling nach der Probenentnahme

Proben für den echten Workflow automatisieren.

Nach der Entnahme kann die Probe in die erforderliche Handling-Strategie überführt werden. Je nach Konfiguration kann dies direkte Sammlung, nachgelagerte Filtration, Kühlung, Einfrieren oder Vorbereitung für den nächsten analytischen Schritt umfassen.

Vorbereitet für atline-analytische Workflows

Bessere Abstimmung zwischen Probenahme und Analytik.

Viele analytische Methoden benötigen mehr als eine Probe im Röhrchen. Proben können definiertes Timing, Volumen, Filtration, Kühlung, Einfrieren oder Vorbereitung erfordern, bevor sie als nutzbarer Input für Offline- oder Atline-Analytik dienen.

Bereit für Rückkopplung in die Prozessautomatisierung

Grundlage für stärker datengetriebene Prozessentscheidungen.

Analytische Ergebnisse können über xCUBIO wieder in die Prozesssteuerung eingebunden werden. Genau hier wird die kombinierte Stärke von bbi-biotech strategisch relevant: automatisierte Bioreaktorsteuerung und sterile Probenahme lassen sich in einer übergeordneten Prozessumgebung verbinden.

bioPROBE automatisierte Probenahmegeräte und xCUBIO Bioreaktoren sind zwei Bausteine für einen echten PAT-Workflow.

Automation & Access – Integrierte Schnittstellen für Stand-alone-, xCUBIO- und OPC-UA-Probenahmesteuerung

bioPROBE ist als automatisierungsfähiges Probenahmesystem mit eigenem Echtzeit-Controller, browserbasierter Weboberfläche und OPC-UA-Server aufgebaut. Die Probenahme kann direkt bedient, aus der xCUBIO Prozessautomatisierung ausgelöst oder von übergeordneten SCADA-Systemen koordiniert werden, während die detaillierte Probenahmelogik in bioPROBE konfiguriert bleibt.

Direkte Bedienung über die bioPROBE Weboberfläche

bioPROBE kann direkt über die browserbasierte Oberfläche konfiguriert und bedient werden, ohne dedizierte lokale Software zu installieren.

So erhalten Labore eine praktische Möglichkeit, Probenahmeroutinen zu definieren, individuelle Proben zu starten und Konfigurationen direkt am Probenahmesystem anzupassen.

Das HMI unterstützt zeitgesteuerte Probenahmezyklen, individuelle Proben, Einstellungen des Probenvolumens, die Steuerung angeschlossener Autosampler und die Konfiguration von Reinigungsmethoden.

• Zeitgesteuerte Probenahmeroutinen
• Individuelle Proben bei Bedarf
• Konfiguration des Probenvolumens
• Konfiguration von Reinigungsmethoden
• CSV-Export

Keine zusätzliche Software erforderlich

Prozessgetriggerte Probenahme aus xCUBIO

Wenn bioPROBE mit xCUBIO eingesetzt wird, kann die Probenahme direkt aus der Bioreaktorautomatisierung ausgelöst werden.

Dadurch lassen sich Probenahmeereignisse mit Prozesssequenzen, Batchphasen oder definierten Prozessbedingungen verknüpfen, statt eine separate manuelle Aktion zu bleiben.

xCUBIO kann eine einzelne Probe starten, ein vordefiniertes Probenahmeprogramm auslösen und das Probenvolumen übergeben – basierend auf internen Parametern und Sequenzschritten.

• Probenahme aus xCUBIO Sequenzen ausgelöst
• Probenahme mit Prozessphasen oder Prozessbedingungen verknüpfen
• Start einzelner Proben oder eines Probenahmeprogramms über xCUBIO
• Native Bioreaktorsteuerung der Probenahme

Probenahme direkt in die Bioreaktorsteuerung integriert

OPC-UA-Zugriff für übergeordnete SCADA-Systeme

bioPROBE enthält einen eigenen OPC-UA-Server zur Integration in übergeordnete Automatisierungsumgebungen.

Dadurch können externe SCADA- oder Anlagenautomatisierungssysteme die Probenahme über definierte Schnittstellenbefehle koordinieren, sofern dies Teil des Projektumfangs ist.

Über OPC UA kann ein übergeordnetes System eine einzelne Probe starten, ein vordefiniertes Probenahmeprogramm auslösen und das Probenvolumen auf Basis von Entscheidungen auf SCADA-Ebene übergeben.

• OPC-UA-Zugriff
• Externer Probenstart
• Externer Start eines Zeitprogramms
• Kalibrierung des Probenvolumens
• Probenahmekoordination auf SCADA-Ebene

Direkter OPC-UA-Zugriff

Der zentrale Vorteil liegt in der Architektur: bioPROBE ist nicht nur ein Probenahmegerät, sondern ein Automatisierungsmodul für sterile Probenahmeroutinen, prozessgetriggerte Proben und SCADA-koordinierte Workflows.

Wo automatisierte sterile Probenahme den größten Prozessnutzen schafft

bioPROBE ist besonders wertvoll, wenn Probenahme keine gelegentliche manuelle Aktion mehr ist, sondern ein wiederkehrender Bestandteil von Prozessentwicklung, parallelen Vergleichen, langen Kultivierungen oder analytikorientierten Workflows. Unterschiedliche Teams profitieren auf unterschiedliche Weise – abhängig davon, wie häufig Proben benötigt werden, wie kritisch das Timing ist und was nach der Entnahme mit jeder Probe geschehen muss.

Prozessentwicklung

Vergleichbare Zeitpunkte über Entwicklungsläufe hinweg

In der Prozessentwicklung geht es bei Probenahme nicht nur darum, Daten zu sammeln. Es geht darum, Daten zu vergleichbaren Zeitpunkten zu erfassen – besonders wenn verschiedene Läufe, Fütterungsstrategien, Organismen oder Prozessbedingungen bewertet werden.

bioPROBE hilft, zeitliche Abweichungen zu reduzieren, indem Probenahme zu einer definierten Routine wird. Häufigere und besser abgestimmte Offline-Proben können Prozessdynamiken über Kampagnen, Reaktoren und Entwicklungsphasen hinweg leichter vergleichbar machen.

Nutzen: Bessere Vergleichbarkeit und höher aufgelöstes Prozessverständnis.

Parallele Bioreaktoren

Synchronisierte Probenahme über parallele Reaktorlinien

Parallele Bioreaktorarbeit wird schwierig, wenn Probenahmezeiten, Handling-Schritte oder Bedienerverfügbarkeit zwischen Reaktorlinien variieren. Schon kleine Abweichungen können vergleichende Versuche schwerer interpretierbar machen.

bioPROBE quad unterstützt strukturierte Probenahme aus bis zu vier Reaktorlinien mit getrennten Flüssigkeitspfaden. Das hilft Teams, Zeitpunkte und Handling-Logik über parallele Workflows hinweg abzustimmen und gleichzeitig wiederholte manuelle Eingriffe zu reduzieren.

Nutzen: Konsistentere Probenahme über parallele Versuche hinweg.

Mikrobielle Fermentation

High-Frequency-Probenahme während schneller Fermentationen

Mikrobielle Fermentationen können sich schnell verändern, besonders während Fütterungsphasen, Sauerstofflimitierung, Substratwechseln oder Hochzelldichteprozessen. Manuelle Probenahme kann zum Engpass werden, wenn häufige Datenpunkte benötigt werden.

bioPROBE hilft, sterile Probenentnahme während dynamischer Prozessphasen zu automatisieren, einschließlich zeitgesteuerter oder zusätzlicher Proben bei Bedarf. Das unterstützt eine engere Überwachung ohne ständigen manuellen Zugang zum Reaktor.

Nutzen: Mehr Prozesseinblick während schnell veränderlicher Fermentationsphasen.

Zellkultur

Sterile Routinen für empfindliche Langzeitkulturen

Zellkulturprozesse laufen häufig länger und können empfindlich auf wiederholte manuelle Eingriffe reagieren. Probenahme muss Sterilität, Reproduzierbarkeit und sorgfältiges Handling unterstützen, ohne den Workflow unnötig zu stören.

bioPROBE ermöglicht definierte sterile Entnahmeroutinen für empfindliche Kulturen. Proben können reproduzierbar entnommen und in den konfigurierten Handling-Workflow transferiert werden, während der Bedarf an wiederholtem manuellem Reaktorzugang reduziert wird.

Nutzen: Reproduzierbare sterile Probenahme für empfindliche Kultivierungs-Workflows.

Analytik- und PAT-orientierte Teams

Strukturierte Proben für analytikorientierte Workflows

Analytikteams benötigen mehr als eine Probe im Röhrchen. Je nach Methode können definierte Zeitpunkte, Filtration, Kühlung, Einfrieren oder Vorbereitung für atline- und PAT-orientierte Workflows erforderlich sein – ebenso wie eine zuverlässige Interpretation.

bioPROBE verbindet sterile Entnahme mit konfigurierbarem Probenhandling nach dem Verlassen des Reaktors. So kann ein strukturierterer Weg von der Offline-Probenahme hin zu analysebereiter Prozessinformation entstehen.

Nutzen: Besser vorbereitete Proben für analytische Workflows.

Labormanagement und Betrieb

Geringerer Personalaufwand bei wiederholten Kampagnen

Lange Läufe, Nachtphasen, Wochenend-Probenahme und wiederholte Kampagnen können manuelle Probenahme zu einem Personalthema machen. Die Herausforderung ist nicht eine einzelne Probe – sondern der aufsummierte Routineaufwand rund um jede Probe.

bioPROBE hilft, wiederkehrende Probenahmeaufgaben in definierte automatisierte Routinen zu überführen. Das kann die Abhängigkeit von Bedienern reduzieren, Probenahmepläne leichter planbar machen und eine konsistentere Durchführung über Kampagnen hinweg unterstützen.

Nutzen: Weniger manueller Aufwand und besser planbare Probenahmeabläufe.

Der gemeinsame Nutzen ist Kontrolle: Probenahme wird reproduzierbarer, zeitlich besser abgestimmt und leichter in reale Bioprozess-Workflows integrierbar.

Wiederverwendbare und Single-Use-Sonden für automatisierte sterile Probenahme

bioPROBE kann mit wiederverwendbaren Edelstahlsonden oder vormontierten Single-Use-Sondensets konfiguriert werden. Beide Sondenkonzepte können für Glas-, Edelstahl- und geeignete Single-Use-Bioreaktor-Setups geprüft werden – abhängig von Vorbereitungsaufwand, Validierungsstrategie, produktberührender Dokumentation und Integrationsanforderungen.

Wiederverwendbare Edelstahlsonden

Wiederverwendbare Edelstahlsonden sind die robuste Wahl für viele klassische Glas- und Edelstahl-Bioreaktor-Workflows.

Sie sind für wiederholten Einsatz, stabile mechanische Integration und langfristigen Betrieb ausgelegt, bei dem die Probenahmeschnittstelle zwischen den Läufen gereinigt, sterilisiert und wiederverwendet wird.

Dieses Konzept kann besonders attraktiv sein, wenn wiederkehrende Verbrauchskosten niedrig bleiben sollen. Sobald die Sonde installiert ist, sind die laufenden Kosten pro Kampagne minimal; der wichtigste betriebliche Aspekt ist der Aufwand für Reinigung, Vorbereitung und Wiederaufbereitung.

Nutzen: Langlebige Sondenintegration mit niedrigen wiederkehrenden Verbrauchskosten.

Vormontierte Single-Use-Sondensets

Vormontierte Single-Use-Sondensets bieten einen vollständigen, vorsterilisierten produktberührenden Pfad für die Probenahme mit bioPROBE.

Sonde und Schlauchset werden steril verpackt geliefert und sind bereit für Workflows, bei denen Vorbereitungszeit, Dokumentation und Validierungsunterstützung zentrale Prioritäten sind.

Dieses Konzept kann sowohl in Single-Use- als auch in klassischen Bioreaktorumgebungen eingesetzt werden, in denen produktberührende Einwegkomponenten bevorzugt werden. Es kann den Reinigungs- und Wiederaufbereitungsaufwand für die Probenahmeschnittstelle deutlich reduzieren und GMP-orientierte Workflows unterstützen.

Nutzen: Schnelle Vorbereitung und stärkere Validierungsunterstützung für GMP-Prozesse.

Produktberührender Pfad definiert durch Sonde und Schlauch

Bei beiden Sondenkonzepten wird der produktberührende Pfad durch Sonde und Schlauchset gebildet.

Die bioPROBE Einheit steuert den Probenahme-Workflow über Druck, Ventile und Pumpenelemente, die auf den Schlauch wirken, während die Probe nicht durch gemeinsame interne produktberührende Gerätekanäle läuft.

So bleibt der Flüssigkeitspfad von der Entnahme am Reaktor bis zum Probenhandling klar definiert. Schlauchlänge, Probenvolumen, Sterilluft-Transfer, Vorprobenstrategie und optionale Konzepte mit Reinigungsflüssigkeit können rund um das gewählte Sondenkonzept und die Anwendung konfiguriert werden.

Nutzen: Ein klar definierter Flüssigkeitspfad vom Reaktor bis zum Probenhandling.

Integration auf Basis des tatsächlichen Reaktor-Setups

Die Integration von bioPROBE beginnt mit der realen Hardware: Kesseltyp, verfügbarem Port, Sterilisations- und Handling-Anforderungen.

Wiederverwendbare Edelstahlsonden und vormontierte Single-Use-Sondensets können sowohl für bbi-biotech Systeme als auch für Bioreaktoren anderer Hersteller und weitere geeignete Bioprozesssysteme geprüft werden.

Die finale Empfehlung hängt von mechanischer Passung, Prozessbedingungen, Dokumentationserwartungen und dem erforderlichen Probenahme-Workflow ab – einschließlich der Abwägung zwischen niedrigen wiederkehrenden Verbrauchskosten und reduziertem Vorbereitungs-, Reinigungs- und Validierungsaufwand.

Nutzen: Praxisgerechte Konfiguration für neue und bestehende Bioreaktor-Setups.

Die Wahl betrifft nicht nur das Sondenmaterial. Entscheidend ist, wie der produktberührende Pfad vorbereitet, dokumentiert, validiert und in den Probenahme-Workflow integriert werden soll.

Was wir vor der Auslegung einer bioPROBE Konfiguration klären

Jeder Probenahme-Workflow ist anders. Bevor wir eine bioPROBE Konfiguration vorschlagen, klären wir Reaktor-Setup, Probenahmeroutine, produktberührenden Pfad, Probenhandling und Automatisierungsumgebung – damit das System zum Prozess passt, statt den Prozess in ein Standardpaket zu zwingen.

Je besser der Probenahme-Workflow vor der Konfiguration definiert ist, desto besser kann bioPROBE reproduzierbare Probenahme, zuverlässiges Probenhandling und zukunftsfähige Integration in Ihre Bioprozessumgebung unterstützen.

Bewährte Probenahmetechnologie basierend auf jahrzehntelanger Erfahrung aus dem Bioprocess Engineering

bioPROBE verbindet ein ursprünglich vom Max-Planck-Institut patentiertes Probenahmeprinzip mit der praktischen Erfahrung von bbi-biotech in Bioreaktor-Engineering, Automatisierung, kundenspezifischer Anpassung und internationalem Projektsupport.

Aus der Max-Planck-Forschung entstanden

Ursprünglich vom Max-Planck-Institut patentiert, wurde bioPROBE von bbi-biotech lizenziert, weiterentwickelt und zur Marktreife gebracht.

Gebaut von Bioreaktor-Spezialisten

bbi-biotech versteht die Reaktorseite der Probenahme – Gefäßkonzepte, sterilen Betrieb, Portintegration, Prozessbedingungen und Automatisierungsanforderungen.

Für reale Workflows designed und ausgerichtet

bioPROBE kann an Reaktortyp, Probenahmefrequenz, Probenvolumen, Schlauchkonzept, Probenhandling und analytische Anforderungen angepasst werden.

Erfahrener Support für Planung, Setup, Training

bbi-biotech unterstützt Kunden von der frühen Klärung des Workflows über Systemkonfiguration, Lieferung und Integration bis zum After-Sales-Service.