xCUBIO single und xCUBIO twin sind konfigurierbare Benchtop-Bioreaktorsysteme für kontrollierte Laborkultivierung, mikrobielle Fermentation, Säugerzellkultur, Methodenentwicklung und frühe Prozessentwicklung – mit flexiblen Gefäßkonzepten, erweitertem Gasmanagement, hoher Pumpenkapazität, Sensorintegration und moderner xCUBIO-Automatisierung.
- xCUBIO single: 1 vollständig geregelter Benchtop-Bioreaktor
- 250 ml bis 10 L Standard-Gefäßbereich für Benchtop-Systeme
- Bis zu 16 Pumpen und bis zu 12 MFCs für xCUBIO single
- Für mikrobielle Fermentation, Zellkultur und Prozessentwicklung
- xCUBIO twin: 2 unabhängige Gefäße in einem kompakten System
- Doppelwandige Glasgefäße, einwandige Glasgefäße und autoklavierbare Edelstahlgefäße
- Bis zu 8 Pumpen und bis zu 6 MFCs je Gefäß für xCUBIO twin
- Erweiterte Begasung, Sensorik, Probenahme und Datenintegration
xCUBIO single oder xCUBIO twin?
Beide Systeme folgen derselben xCUBIO-Automatisierungsphilosophie und nutzen flexible Gefäßkonzepte. Die richtige Wahl hängt von Ihrem Workflow ab: ein vollständig konfigurierbares Gefäß für fokussierte Prozessarbeit oder zwei unabhängige Gefäße in einem kompakten System für Vergleichsstudien, Scale-in-One und Prozessentwicklung mit zwei Gefäßen.
xCUBIO single – Bioreaktor mit 1 Gefäß
Benchtop-System mit einem Gefäß – Für fokussierte Prozessarbeit mit einem hochgradig konfigurierbaren Benchtop-Bioreaktor.
Wählen Sie xCUBIO single, wenn Sie ein vollständig geregeltes Gefäß für mikrobielle Fermentation, Zellkultur, Methodenentwicklung oder eine spezielle Laboranwendung benötigen – mit flexiblen Optionen für Gefäß, Pumpen, Gasführung, Sensorik und Automatisierung.
Am besten geeignet für
- Labore, die einen flexiblen Bioreaktor statt eines festen Standardpakets benötigen
- Fokussierte Prozessentwicklung mit einem einzelnen Gefäß
- Einen Organismus, eine Zelllinie oder eine Methode zur gleichen Zeit
- Anspruchsvolle Laborkultivierung mit hoher Konfigurationstiefe
xCUBIO twin – Bioreaktor mit 2 Gefäßen
Benchtop-System mit zwei Gefäßen – Für zwei unabhängige Gefäße in einer kompakten und kosteneffizienten Automatisierungsplattform.
Wählen Sie xCUBIO twin, wenn Sie zwei unabhängig betriebene Gefäße benötigen, ohne zwei separate single-Bioreaktoren kaufen und installieren zu müssen. Das System eignet sich ideal für direkte Vergleichsstudien, Seed-/Prozess-Workflows und Scale-in-One.
Am besten geeignet für
- Weniger Platzbedarf und geringere Investition gegenüber zwei separaten single-Systemen
- Vergleichsstudien mit zwei Gefäßen
- Scale-in-One-Workflows mit unterschiedlichen Gefäßgrößen
- Seed- und Prozessgefäßkonzepte
Benötigen Sie mehr als zwei Gefäße? Für größere Setups in der parallelen Prozessentwicklung erweitert xCUBIO multi dieselbe Automatisierungsphilosophie auf höhere Gefäßzahlen.
xCUBIO Benchtop-Bioreaktoren, konfiguriert rund um Ihren Prozess
xCUBIO single und xCUBIO twin sind keine festen Standardpakete. Über die Anzahl der Gefäße hinaus wird jedes System rund um die Anwendung konfiguriert – vom Gefäßtyp und Temperierungskonzept über Pumpen, Gasmanagement, Sensorik und Probenahme bis zum Automatisierungsumfang.
Workflow?
Ein Gefäß oder zwei unabhängige Gefäße?
Gefäß?
Doppelwandig oder einwandig? Typ? Größe?
Instrumentierung?
Pumpen, Gasmanagement und Sensorauswahl?
Es gibt zwei Wege, ein xCUBIO Benchtop-System zu definieren: ausgehend von einer typischen, anwendungsbasierten Konfiguration – oder durch detaillierte Festlegung jeder einzelnen Konfigurationsebene.
Beide Wege führen zur selben xCUBIO-Automatisierungsplattform – der Unterschied liegt darin, wie tief die Konfiguration im Detail definiert wird.
Gefäßtyp und Temperierkonzept auswählen
Die Temperierung gehört zu den ersten Konfigurationsentscheidungen bei einem xCUBIO Benchtop-System. Doppelwandige Glasgefäße mit Wasser-Temperierung sind das Standardkonzept, während einwandige Glasgefäße mit Heizmantel eine beliebte Alternative für Labore sind, die ein einfacheres Handling, weniger Wasseranschlüsse und einen kompakteren Aufbau auf der Laborbank bevorzugen. Für anspruchsvollere Anwendungen sind autoklavierbare Edelstahlgefäße und weitere spezielle Gefäßdesigns optional verfügbar.
Doppelwandiges Glasgefäß mit Wasser-Temperierung – Standardkonzept mit Doppelmantel
Das doppelwandige Glasgefäß ist das klassische xCUBIO Benchtop-Konzept. Die Temperatur wird über den Gefäßmantel mit Wasserkreislauf und Temperiermodul geregelt.
Diese Konfiguration eignet sich besonders, wenn eine stabile mantelbasierte Temperierung, Heizleistung und aktive Kühlmöglichkeit für den Prozess wichtig sind.
Am besten geeignet für
- Klassisches Handling von Rührkessel-Bioreaktoren
- Anwendungen, die eine mantelbasierte Temperaturregelung erfordern
- Prozesse, bei denen aktive Kühlung relevant sein kann
- Anwender, die das etablierte doppelwandige Bioreaktorkonzept mit integrierter TCU bevorzugen
Das standardmäßige xCUBIO Doppelmantelkonzept für präzises wasserbasiertes Heizen und Kühlen.
Einwandiges Glasgefäß mit Heizmanschette und wasserfreier Temperierung
Einwandige Glasgefäße können zur Temperierung mit einem Heizmantel kombiniert werden. Das reduziert Wasseranschlüsse und vereinfacht das tägliche Handling im Labor.
Diese Lösung ist eine praktische Wahl, wenn der Prozess keine mantelseitige Kühlung oder hohe Wärmeabfuhr erfordert.
Am besten geeignet für
- Labore, die einen kompakten Aufbau mit Heizmantel suchen
- Benchtop-Workflows, bei denen weniger Wasseranschlüsse bevorzugt werden
- Prozesse mit moderater Wärmeentwicklung
- Zellkultur und andere Anwendungen, bei denen keine aktive Mantelkühlung erforderlich ist
Ein kompaktes Heizmantelkonzept, das den Aufbau auf der Laborbank vereinfacht.
Autoklavierbare Edelstahlgefäße – druckfähiges Edelstahlkonzept
Autoklavierbare Edelstahlgefäße sind als robuste Alternative zu standardmäßigen doppelwandigen Glasgefäßen verfügbar.
Damit eignen sie sich für mikrobielle Prozesse und Druckfermentationen bis 2 barg.
Autoklavierbare Edelstahlgefäße sind ein robuster 1:1-Ersatz für standardmäßige doppelwandige Glasgefäße.
Alternative Gefäßdesigns für Single-Use, Perfusion und Spezialanwendungen
xCUBIO Systeme können auch mit GL45-/GLS80-Reaktoren sowie Perfusions-, Airlift- oder anderen Gefäßkonzepten konfiguriert werden.
Für Anwendungen, die ein nicht standardmäßiges Kultivierungskonzept oder ein stärker Single-Use-orientiertes Handling erfordern.
Eine flexible Gefäßoption für Anwendungen, die mehr benötigen als ein klassisches gerührtes Benchtop-Gefäß.
Unterschiedliche Gefäßkonzepte – eine konsistente xCUBIO-Automatisierungsumgebung.
Gas-Mix-Konzept auswählen
Das Gasmanagement gehört zu den wichtigsten Konfigurationsentscheidungen bei einem Benchtop-Bioreaktor. Das Gas-Mix-Konzept definiert, welche Gase verfügbar sind, wie präzise sie geregelt werden, wo sie in das Gefäß eintreten und wie die Gasregelung mit pH, Gelöstsauerstoff, Druck und der übergeordneten Prozessstrategie zusammenspielt.
Anwendungsbasierte Gas-Mix-Konzepte
Mikrobielle, Zellkultur- und anaerobe Startkonfigurationen
Beginnen Sie mit einem Gaskonzept, das zur Biologie des Prozesses passt. Mikrobielle Konfigurationen konzentrieren sich typischerweise auf Strategien mit Luft, O₂ und N₂, während Zellkultur-Konfigurationen häufig CO₂ für Prozessführung und pH-Regelung einbeziehen.
Anaerobe Konzepte werden rund um die erforderliche Gasumgebung konfiguriert. Diese Startkonzepte sind keine festen Pakete, sondern praxisnahe Ausgangspunkte, die an kundenspezifische Regelstrategien angepasst werden können.
Der Gas-Mix beginnt mit der Biologie – nicht mit einem Standard-Hardwarepaket.
Präzise MFC-geregelte Gasdosierung
Definierte Gasflüsse für reproduzierbare Prozessführung
Mass Flow Controller sind die bevorzugte Lösung, wenn Gasflüsse definiert, reproduzierbar und in das Automatisierungskonzept integriert sein müssen. Sie ermöglichen die geregelte Dosierung von Luft, O₂, N₂, CO₂ oder anderen Gasen in verschiedenen Bereichen.
Das ist relevant, wenn Sauerstoffversorgung, CO₂-Zugabe, Stickstoffeinsatz, Gaslimitierung oder wechselnde Gasbedingungen durch das Bioreaktorsystem gesteuert statt manuell eingestellt werden sollen.
MFC-basierte Dosierung macht die Gasversorgung zu einem kontrollierten Prozessparameter.
Multi-Gas-MFC- und Ventilarchitektur
Ein MFC kann unterschiedliche Gase und Funktionen bedienen
Erweiterte Gas-Mix-Konzepte können automatisierte Ventillogik nutzen, um unterschiedliche Gase über ausgewählte MFCs zu führen. 3/2-Wege-Ventile können zwischen Gasquellen oder Gaswegen umschalten, während 2/2-Wege-Ventile einzelne Leitungen öffnen, schließen oder isolieren können.
MFC-Bereiche werden frei nach Anwendung und Kundenanforderung ausgewählt. Je nach gewähltem MFC und Arbeitsbereich sind für präzise Regelung Turn-down-Verhältnisse von 1:100 bis 1:1000 möglich.
Eine flexible Architektur für Multi-Gas-Regelung ohne starre Paketlogik.
Geregelte und kundenspezifische Gaseinträge
Begasung im Medium, im Headspace oder kombiniert
Das Gaskonzept definiert nicht nur, welche Gase verfügbar sind, sondern auch, wo sie in das Gefäß eintreten. Gas kann zu Begasungseinlässen im Medium, in den Gefäß-Headspace oder gleichzeitig zu mehreren Gaseintrittspunkten geführt werden.
So kann die Konfiguration vollständig kundenspezifische und unterschiedliche Strategien für Sauerstofftransfer, CO₂-Handling, Strippeffekte, Overlay-Konzepte oder sensible Zellkultur-Workflows unterstützen.
Der Gaseintrag wird passend zu Gefäß, Prozess und Kultur gewählt.
Sparger- und Blasenstrategie
Ringsparger, Microsparger und austauschbare Fritten
Für die Begasung im Medium wird das Sparger-Konzept passend zum Prozess ausgewählt. Zu den Optionen gehören Ringsparger und Microsparger – abhängig von Blasengröße, Schersensitivität und Konfiguration.
Microsparger können mit austauschbaren gesinterten Edelstahlfritten ausgestattet werden. Unterschiedliche Porengrößen sind verfügbar, sodass das Gaseintrittskonzept angepasst werden kann, statt von Anfang an auf ein festes Sparger-Design festgelegt zu sein.
Das Sparger-Konzept definiert, wie das Gas die Kultur erreicht.
Druckmessung und Druckregelung
Optionales Druckmanagement über die Abluftstrecke
Druckmessung und Druckregelung können integriert werden, wenn der Prozess dies erfordert. Das ist relevant für druckunterstützte Fermentationen oder Anwendungen, bei denen der Gefäßdruck überwacht werden muss.
Die Druckregelung erfolgt typischerweise über ein Proportionalventil in der Abluftstrecke. Die Konfiguration muss immer auf das gewählte Gefäßkonzept, den zulässigen Druckbereich und die Prozessanforderungen abgestimmt werden.
Druck wird zu einer kontrollierten Prozessfunktion.
Optionale Rotameter-Durchflusseinstellung
Manuelle Durchflusseinstellung, wenn ausdrücklich bevorzugt
Rotameter sind verfügbar, wenn eine manuelle Durchflusseinstellung ausdrücklich gewünscht ist oder ein einfacheres, wirtschaftliches Gaskonzept ausreicht. Sie bieten eine visuelle Durchflussanzeige und manuelle Einstellung.
Das kann für einfache Belüftungskonzepte, kostensensible Konfigurationen oder Anwendungen sinnvoll sein, bei denen sich der Gasfluss während des Prozesses nicht dynamisch ändern muss und keine vollständige Automatisierung erforderlich ist.
Eine einfache manuelle Option, wenn visuelle Durchflusseinstellung ausreicht.
Kundenspezifische Gas-Mix-Architektur
Für Spezialgase und nicht standardisierte Prozessanforderungen
Für Anwendungen, die nicht in ein vordefiniertes Paket passen, kann die Gasarchitektur kundenspezifisch ausgelegt werden. Dazu gehören ungewöhnliche Gaskombinationen, anwendungsspezifische Gaswege und passende Regellogik.
Ziel ist es, das Gassystem rund um die tatsächliche Prozessanforderung aufzubauen. xCUBIO kann alles unterstützen – von einfacher Belüftung bis zu hochspezifischen Multi-Gas-Strategien, die in das übergeordnete Automatisierungs- und Prozesskonzept integriert sind.
Kundenspezifische Gas-Mixe unterstützen kundenspezifische Prozesse.
Von bewährten mikrobiellen, Zellkultur- und anaeroben Gaskonzepten über MFC-geregelte Multi-Gas-Architekturen, Headspace-Begasung, Microsparger, Druckregelung und optionale Rotameter bis zu kundenspezifischen Gasanforderungen – das xCUBIO Gasmanagement wird rund um den Prozess konfiguriert.
Rührer-Konzept auswählen
Durchmischung ist eng mit Sauerstofftransfer, Wärmeverteilung, Suspensionsverhalten und Scherstress verbunden. xCUBIO Benchtop-Gefäße können deshalb mit austauschbaren Rührern ausgestattet werden, sodass das Rührkonzept passend zu Organismus und Prozessstrategie ausgewählt werden kann.
Rushton-Rührer
Für starke radiale Durchmischung und Gasdispersion
Der Rushton-Rührer ist eine klassische Wahl für gerührte mikrobielle Prozesse, wenn Gasdispersion, Mischintensität und Sauerstofftransfer erhöht werden sollen.
Er wird häufig gewählt, wenn robuste Durchmischung, effektive Blasenzerkleinerung und Sauerstofftransfer wichtiger sind als besonders schonendes Rühren.
Ein bewährtes Rührerkonzept für intensive Durchmischung und Begasung.
3-Blatt-Segmentrührer
Verstellbare Winkel zur Prozessanpassung
Der 3-Blatt-Segmentrührer mit verstellbaren Winkeln bietet ein schonendes und zugleich flexibles Mischkonzept für Zellkulturprozesse.
Der Blattwinkel kann angepasst werden, sodass sich das Rührverhalten auf unterschiedliche Organismen, Medieneigenschaften oder Prozesse abstimmen lässt.
Eine flexible Rühreroption, wenn das Mischprofil einstellbar sein soll.
Paddelrührer
Schonendere Durchmischung mit verstellbarem 2-Blatt-Winkel
Paddelrührer werden eingesetzt, wenn ein breiteres, schonenderes Mischbild gegenüber einer hochintensiven radialen Dispersion bevorzugt wird.
Der Blattwinkel kann angepasst werden, sodass sich das Mischverhalten auf empfindliche Kulturen oder spezifische Suspensionsanforderungen abstimmen lässt.
Eine praktische Wahl für kontrollierte, weniger aggressive Mischstrategien.
Kundenspezifische Rührer
Für spezielle Prozess- und Mischanforderungen
Einige Anwendungen erfordern ein Rührkonzept, das nicht zu den Standard-Rührertypen passt und eine kundenspezifische Auslegung benötigt.
So kann das Rührkonzept genauer auf ungewöhnliche Medien, empfindliche Organismen oder spezifische Prozesse abgestimmt werden.
Kundenspezifisches Rührerdesign ist verfügbar, wenn Standardlösungen nicht passen.
Der Rührer wird gemeinsam mit Gefäßtyp, Gaseintrag, Rührbereich und Prozessziel ausgewählt – damit die Durchmischung Teil der vollständigen Bioreaktor-Konfiguration wird.
Pumpen- und Liquid-Handling-Strategie definieren
Liquid Handling ist ein zentraler Bestandteil jedes Benchtop-Bioprozesses. Feed, pH-Korrektur, Antischaumzugabe, Induktion, Inokulation, Ernte, Transfer, Zirkulation und spezielle Zugaben hängen von Pumpen ab, die zum Prozess passen – nicht von einem festen Controller-Paket.
Integrierte Flip-Top-Peristaltikpumpenköpfe
Schneller Schlauchzugang für das tägliche Laborhandling
xCUBIO Systeme sind typischerweise mit integrierten Flip-Top-Peristaltikpumpenköpfen ausgestattet. Dieses Design unterstützt einfachen Schlauchwechsel und komfortables tägliches Handling, ohne den Pumpenkopf demontieren zu müssen.
Im routinemäßigen Laborbetrieb reduziert das den Rüstaufwand und erleichtert das Vorbereiten, Wechseln oder Reinigen von Medienleitungen zwischen den Läufen. Das Ergebnis ist ein praktisches Pumpenkopfkonzept für flexiblen Benchtop-Betrieb.
Ein servicefreundliches Pumpenkopfkonzept für die tägliche Bioprozessarbeit.
Analoge oder digitale Pumpensteuerung
Kontinuierliche Drehzahlregelung oder getakteter Ein-/Aus-Betrieb
Pumpenantriebe können als analoge oder digitale Versionen konfiguriert werden. Die analoge Pumpensteuerung verändert die tatsächliche Drehzahl und ist daher die bevorzugte Wahl, wenn ein präziseres Dosierverhalten erforderlich ist.
Die digitale Pumpensteuerung arbeitet über getakteten Ein-/Aus-Betrieb. Eine auf 50 % gesetzte Pumpe läuft beispielsweise 50 % der Zeit und bleibt 50 % der Zeit ausgeschaltet – ausreichend für einfachere Dosieraufgaben.
Die Steuerungsart wird passend zu Dosiergenauigkeit und Prozessaufgabe gewählt.
Freie Zuordnung der Pumpenfunktionen
Jede Pumpe der benötigten Funktion in jedem Batch neu zuweisen
Jede Pumpe kann im xCUBIO HMI flexibel zugewiesen werden. Das bedeutet, dass eine Pumpe nicht dauerhaft auf eine vordefinierte Funktion wie Säure, Base, Feed, Antischaum, Ernte oder Medienzugabe festgelegt ist.
Für jeden Lauf – und sogar während des Betriebs – kann der Anwender entscheiden, wie die verfügbaren Pumpen genutzt werden. So lässt sich dasselbe System leichter an unterschiedliche Organismen, Methoden, Feed-Strategien oder Prozessphasen anpassen.
Pumpenfunktionen folgen dem Workflow statt einer festen Softwarelogik.
Pumpenfunktionen für Bioprozess-Workflows
Feed, Korrektur, Antischaum, Induktion, Ernte und Transfer
Integrierte Pumpen können für typische Bioprozessfunktionen wie Säure, Base, Antischaum, Feed, Induktion, Medienzugabe, Inokulation, Ernte, Transfer oder prozessspezifische Flüssigkeitszugaben verwendet werden.
Diese Flexibilität ist hilfreich, wenn sich ein Prozess zwischen Läufen verändert, mehrere Feed-Strategien getestet werden oder eine Methode mehr Liquid-Handling-Funktionen benötigt, als ein festes Benchtop-Setup bereitstellt.
Eine Pumpenplattform kann viele Strategien für Liquid Handling und Zugaben unterstützen.
Integrierte Quattroflow-Prozesspumpen
Für schonende Zirkulation, Perfusion und Prozesstransfer
Für Prozessaufgaben jenseits der klassischen peristaltischen Dosierung kann xCUBIO Quattroflow-Membranpumpen direkt in das System integrieren. Sie eignen sich für schonendes, pulsationsarmes Handling empfindlicher biologischer Flüssigkeiten.
Sie können Zirkulation, perfusionsnahe Workflows, Gefäß-zu-Gefäß-Transfer oder downstream-orientierte Prozessschritte unterstützen. Der Pumpenkopf kann abgenommen und mit dem Prozesssystem autoklaviert werden, wenn das sterile Konzept dies erfordert.
Eine Prozesspumpenoption für steriles, schonendes Liquid Handling.
Schnittstellen für externe Pumpen
Für separate Pumpen und Prozessausrüstung außerhalb des Controllers
Wenn eine Pumpe räumlich getrennt vom xCUBIO Controller bleiben soll, können Schnittstellen für externe Pumpen integriert werden. Das ist nützlich für vorhandene Laborpumpen oder größere, kundenseitig gewählte Transferpumpen.
Externe Pumpen können vollständig in die xCUBIO-Automatisierung eingebunden werden und Start/Stopp-Funktionen, Drehzahlsteuerung, Signalaustausch oder Prozesslogik innerhalb von Profilen, Sequenzen und automatisierten Workflows unterstützen.
Schnittstellen für externe Pumpen binden externe Pumpentechnik ein.
Waagen-Feedback und gravimetrische Korrektur
Automatische Pumpenkorrektur auf Basis des gemessenen Gewichts
Wenn eine Waagenschnittstelle integriert ist, kann xCUBIO die gemessene Gewichtsänderung als Feedback für das Liquid Handling nutzen. Das ermöglicht gravimetrisches Feeding, Medienverfolgung, Ernteüberwachung, Sammelüberwachung und massenbasierte Dosierung.
Für Feed-Anwendungen kann die Automatisierung die Förderrate der Pumpe anhand der tatsächlichen Gewichtsänderung korrigieren, die von der Waage gemessen wird. Das verbessert die Dosiergenauigkeit während des Laufs, statt sich nur auf einen angenommenen Pumpenfluss zu verlassen.
Gravimetrisches Feedback hilft zu kontrollieren, was tatsächlich dosiert wurde.
Pumpenautomatisierung in Profilen und Sequenzen
Zeitgesteuertes Feeding, getriggerte Zugaben und wiederkehrende Routinen
Der Pumpenbetrieb kann in xCUBIO Profile, Sequenzen und Prozessregellogik eingebunden werden. Das unterstützt zeitabhängiges Feeding, automatisierte Zugaben, prozessgetriggerte Dosierung und wiederkehrende Liquid-Handling-Routinen.
Pumpenaktionen können mit Prozesswerten, anwenderdefinierten Schritten oder vordefinierten Prozessphasen verknüpft werden, statt auf manuelle Start-/Stopp-Bedienung begrenzt zu sein. So wird Liquid Handling Teil der Prozessstrategie.
Pumpenautomatisierung macht Dosierung und Feeding zu kontrollierten Prozessen.
Von integrierten Dosierpumpen über Quattroflow-Prozesspumpen, externe Pumpenschnittstellen, gravimetrische Korrektur und automatisierte Feed-Logik – xCUBIO Liquid Handling wird rund um den realen Prozess-Workflow konfiguriert.
Basic Sensorik und Kalibrierkonzept
Zuverlässige Prozessregelung beginnt mit den Signalen, die direkt am Bioreaktor gemessen werden. xCUBIO Benchtop-Systeme werden typischerweise mit den zentralen Prozesssensoren konfiguriert, die für kontrollierte Kultivierung erforderlich sind: pH, Gelöstsauerstoff (DO / pO₂), Temperatur sowie Schaum- oder Füllstandserkennung.
Der Unterschied liegt nicht nur darin, welche Sensoren angeschlossen sind, sondern wie sie integriert werden.
pH-Messung und pH-Regelung
Zentrales Signal für Korrektur und Regelung
Der pH-Wert ist eines der zentralen Regelsignale in mikrobieller Fermentation, Zellkultur und vielen weiteren Kultivierungsprozessen. Er kann für Monitoring und anwendungsspezifische Regelstrategien genutzt werden.
Wenn CO₂ Teil des Gas-Mix-Konzepts ist, kann es bei Bedarf auch innerhalb des pH-Regelkreises eingesetzt werden. So wird das pH-Signal mit Flüssigkeitszugabe, Gasregelung und Prozessautomatisierung verbunden.
pH wird als aktives Regelsignal behandelt – nicht nur als angezeigter Messwert.
Gelöstsauerstoffmessung
Klassische oder optische Messoptionen
Gelöstsauerstoff kann passend zu Anwendung, Organismus und Anwenderpräferenz konfiguriert werden. xCUBIO Benchtop-Systeme können mit klassischen elektrochemischen DO-/pO₂-Sonden oder optischen DO-/pO₂-Sensoren arbeiten.
So kann das DO-/pO₂-Konzept rund um Prozess, Gefäßaufbau und Laborpraxis ausgewählt werden. Das Messprinzip muss nicht durch die Systemplattform vorgegeben sein.
DO-/pO₂-Messung wird nach Prozessbedarf gewählt – nicht nur nach Gefäßgröße.
Temperaturmessung
Direkte Messung im Gefäß mit Feedback
Die Temperatur wird als Teil des zentralen Prozessregelkonzepts direkt im Gefäß gemessen. Damit steht das relevante Kultivierungstemperatursignal für Monitoring, Regelung und Dokumentation zur Verfügung.
Bei doppelwandigen Gefäßen wird zusätzlich ein Temperatursensor im xCUBIO Temperiermodul eingesetzt. So werden Mediumstemperatur und wasserbasierte Temperierung zu einem geregelten thermischen System verbunden.
Temperaturregelung verbindet Gefäß, Medium und Temperierungskonzept zu einer Prozessfunktion.
Schaum- und Füllstandserkennung
Wählbare Sondenlängen und mehrere Detektionspunkte
Schaum- und Füllstandserkennung werden passend zu Gefäßgeometrie, Arbeitsvolumen und Prozessrisiko konfiguriert. Das Schnittstellenprinzip ist ähnlich, während die Sondenlänge für Schaum, Füllstand oder einen anderen Schaltpunkt ausgewählt wird.
Wenn der Prozess mehr als einen Detektionspunkt erfordert, können zwei oder mehr Schaum-/Füllstandsschnittstellen integriert werden. Das unterstützt Fed-Batch-Betrieb, unterschiedliche Betriebsvolumina, Gefäßkonzepte oder Steueraktionen innerhalb eines Systems.
Schaum- und Füllstandserkennung werden an Gefäßgeometrie und Prozessrisiko angepasst.
Sensorspezifische Kalibrierung
Dedizierte Kalibrierlogik für jedes konfigurierte Gerät
Jeder Sensor und relevante Aktor wird durch eine eigene Kalibrierschnittstelle unterstützt, die auf Gerät und Funktion abgestimmt ist. Der Anwender arbeitet mit einer spezifischen Oberfläche statt mit einer generischen Signalansicht.
Das wird wichtig, wenn ein System unterschiedliche Sensortypen, Aktorfunktionen, Messprinzipien oder anwendungsspezifische Bereiche kombiniert. Kalibrierung bleibt Teil der konfigurierten Prozessumgebung.
Die Kalibrierung folgt dem konfigurierten Sensor – nicht einer Einheitsoberfläche.
pH-Nachkalibrierung während des Prozesses
Externer Probenwert direkt im HMI eingeben
Die pH-Nachkalibrierung während des Prozesses ist über die xCUBIO Oberfläche verfügbar. Der Anwender kann eine Probe entnehmen, sie mit einem externen pH-Analysator messen und den extern gemessenen Wert im HMI eingeben.
Das ist nützlich für längere Kultivierungen, bei denen die pH-Messung driften kann, oder für Prozesse, bei denen das Online-pH-Signal während des Laufs gegen eine externe Referenz geprüft werden soll. Die Messung kann abgeglichen werden, ohne den Prozess zu stoppen.
pH kann anhand einer realen Probe überprüft und während der Kultivierung nachkalibriert werden.
Von pH und Gelöstsauerstoff über Temperatur und Schaum-/Füllstandserkennung bis zur Prozess-Nachkalibrierung – die xCUBIO Kernsensorik wird so konfiguriert, dass sie zuverlässige Messung, Regelung und den täglichen Betrieb unterstützt.
Waagen als aktive Prozesseingänge nutzen
Waagen können mehr, als nur das Flaschengewicht anzeigen. In xCUBIO Benchtop-Systemen können Waagenschnittstellen flexibel innerhalb des Automatisierungskonzepts genutzt werden – für Feeding, Dosierung, Medienverfolgung, Ernteüberwachung, Sammelüberwachung, Verdunstungserfassung oder andere massenbasierte Prozessfunktionen.
Flexible Waagenfunktionen für flexible Prozesse
Ein Schnittstellenkonzept für viele Aufgaben
Waagenschnittstellen können für unterschiedliche Prozessfunktionen genutzt werden, einschließlich Feeding, Überwachung von Medienflaschen, Ernteüberwachung, Sammelgefäßen, Gewichtsverlustbeobachtung oder massenbasierten Zugaben.
Diese Flexibilität macht Waagen über eine einzelne feste Aufgabe hinaus nutzbar. Dasselbe Schnittstellenkonzept kann unterschiedliche Workflows unterstützen, wenn sich Prozess, Gefäßaufbau oder Liquid-Handling-Strategie zwischen Läufen und Laboranforderungen ändern.
Waagen werden zu flexiblen Prozesseingängen – nicht nur zu Wiegezubehör.
Gravimetrisches Feeding und Dosierung
Massenbasierte Regelung für Flüssigkeitszugaben
Für Feed- und Dosierstrategien kann xCUBIO Waagen-Feedback nutzen, um die tatsächliche Massenänderung während der Flüssigkeitszugabe zu überwachen. Das unterstützt gravimetrisches Feeding, Medienzugabe und massenbasierte Dosierung.
Statt sich nur auf Pumpeneinstellungen oder angenommene Flussraten zu verlassen, kann der Prozess die gemessene Gewichtsänderung als Feedback nutzen. Das erhöht die Sicherheit, wenn Dosiergenauigkeit für Prozessentwicklung oder Reproduzierbarkeit wichtig ist.
Flüssigkeitszugaben können über gemessene Masse geregelt werden – nicht nur über Pumpendrehzahl.
Automatische Korrektur der Pumpenförderrate
Korrektur anhand der tatsächlichen Gewichtsänderung
Wenn Waagen-Feedback für Feeding genutzt wird, kann xCUBIO die Förderrate automatisch anhand der gemessenen Gewichtsänderung korrigieren. Die Automatisierung vergleicht die erwartete Förderung mit der tatsächlichen Massenänderung.
Das ist besonders nützlich, wenn Schlauchzustand, Pumpenverhalten, Medienviskosität oder Prozessdauer die reale Pumpenleistung beeinflussen können. Das System kann während des Laufs kompensieren, statt eine konstante Förderung anzunehmen.
Die Pumpenförderung kann während des Betriebs auf Basis realer Wiegedaten korrigiert werden.
Wählbare Waagenprotokolle
Unterstützung für Kern-, Sartorius- und Mettler-Protokolle
Ausgewählte Waagenprotokolle von Kern, Sartorius und Mettler können direkt im xCUBIO HMI ausgewählt werden, ohne eine Softwareänderung vorzunehmen. So lassen sich unterstützte Waagen flexibel konfigurieren und nutzen.
Nicht jede Waage dieser Hersteller verwendet dasselbe Protokoll, zusätzliche Waagenprotokolle können jedoch bei Bedarf ergänzt werden. Dadurch bleibt das xCUBIO System offen für kundenseitig bevorzugte Waagenmodelle und Hersteller.
Die Waagenintegration bleibt anpassbar, wenn sich die Wägetechnik ändert.
Mit Waagenintegration kann xCUBIO reale Massenänderungen als Prozessfeedback nutzen – für Feeding, Dosierung, Monitoring, Korrektur und Dokumentation in flexiblen Benchtop-Workflows.
Abgasanalyse integrieren, wenn der Prozess sie benötigt
Abgasanalyse ergänzt den Bioreaktor um eine weitere Ebene der Prozessinformation. Statt sich nur auf Messwerte im Gefäß zu stützen, kann das Abgas genutzt werden, um Sauerstoffverbrauch, CO₂-Bildung, metabolische Aktivität und Veränderungen im Prozessverhalten zu überwachen.
O₂- und CO₂-Abgasmonitoring
Abgasmessung als Prozessinformation und Trigger nutzen
O₂ und CO₂ sind die Standardparameter für die Abgasanalyse in xCUBIO Konfigurationen. Sie helfen, Sauerstoffverbrauch und CO₂-Bildung zu überwachen und Veränderungen der biologischen Aktivität während der Kultivierung zu erkennen.
Das ist hilfreich, wenn das Prozessverhalten über pH, DO, Temperatur und Feed-Daten hinaus bewertet werden soll. Abgaswerte können Prozessvergleich, Optimierung und Prozessdokumentation unterstützen.
Abgasanalyse macht den Abgasstrom zu nutzbarer Prozessinformation.
Integrierte oder externe Abgasanalyse
OEM-Sensoren oder Schnittstellen für BlueSens und andere Systeme
Abgasanalyse kann mit integrierten OEM-Sensoren innerhalb des xCUBIO Systemkonzepts umgesetzt werden oder über Schnittstellen für externe Abgasanalysatoren wie BlueSens oder Systeme anderer Hersteller.
So kann das Analysatorkonzept passend zu Systemlayout, verfügbarem Platz, bevorzugter Hardware und gewünschter Integrationstiefe gewählt werden, statt jeden Prozess in ein festes Analysator-Setup zu zwingen.
Das Analysatorkonzept wird rund um Prozess und Systemarchitektur konfiguriert.
Multiplexer-Betrieb für twin-Systeme
Sequentielle Abgasanalyse für Zwei-Gefäß-Setups
Bei xCUBIO twin-Systemen wird integrierte Abgasanalyse typischerweise im Multiplexer-Betrieb umgesetzt. So kann mehr als ein Gefäß über die selben Sensoren ausgewertet werden.
Das ist besonders relevant, wenn zwei unabhängige Gefäße verglichen, gescreent oder mit verwandten Prozessstrategien betrieben werden sollen, während das Analysator-Setup kompakt und integriert bleibt.
Multiplexer-Betrieb unterstützt Abgasanalyse in kompakten Zwei-Gefäß-Workflows.
Anwendungsspezifische Messbereiche und Gase
Konfiguriert rund um erwartete Gaskonzentrationen
Die Messbereiche für O₂ und CO₂ können passend zur Anwendung ausgewählt werden. So lässt sich das Abgaskonzept auf mikrobielle Fermentation, Zellkultur oder andere Prozessbedingungen abstimmen.
Auch andere Gase können auf Anfrage berücksichtigt werden, wenn die Anwendung zusätzliche Gasanalytik erfordert. Das Messkonzept sollte daher gemeinsam mit der Gas-Mix-Strategie definiert werden.
Abgasmessung sollte zu erwartetem Prozessverhalten und Gaszusammensetzung passen.
Abgaswerte in xCUBIO Sequenzen und Rezepte
Messwerte als Automatisierungsentscheidungen nutzen
Abgaswerte können als Teil des xCUBIO Prozessdatenkonzepts angezeigt, aufgezeichnet, in Trends dargestellt und exportiert werden. Sie stehen innerhalb der Automatisierungsumgebung zur Verfügung – nicht nur auf einem separaten Analysator-Display.
Wenn entsprechend konfiguriert, können diese Werte auch als Entscheidungswerte in xCUBIO Sequenzen und Rezepten genutzt werden. Automatisierte Prozessschritte können auf definierte O₂-, CO₂- oder abgasbezogene Prozessbedingungen reagieren.
Abgassignale können zu aktiven Automatisierungswerten werden – nicht nur zu analytischen Messwerten.
OUR, CER und RQ und andere berechnete Werte
Berechnete Kennwerte als Prozessindikatoren
Abhängig von Gas-Mix- und Abgaskonfiguration kann xCUBIO auch berechnete Werte wie OUR, CER und RQ nutzen. Diese Kennwerte verbinden den Gasaustausch mit dem metabolischen Prozessverhalten.
Dafür müssen die erforderlichen Gasfluss- und Abgassignale im konfigurierten System verfügbar sein. Es sollte daher als prozessspezifische Option betrachtet werden, nicht als generische Funktion für jedes Setup.
Berechnete Gasaustauschwerte können das Prozessverständnis vertiefen, wenn die Konfiguration sie unterstützt.
Von standardmäßigem O₂-/CO₂-Monitoring über integrierte OEM-Sensoren, externe Analysatoren, twin-Multiplexer-Konzepte, Sequenzentscheidungen und berechnete Kennwerte wie OUR, CER und RQ – die xCUBIO Abgasanalyse wird rund um die Prozessfrage konfiguriert.
Advanced Inline-Prozesssonden integrieren
Einige Prozesse benötigen mehr als die Standardsignale für pH, Gelöstsauerstoff, Temperatur sowie Schaum oder Füllstand. xCUBIO Benchtop-Systeme können erweiterte Inline-Sonden integrieren, wenn Biomasseentwicklung, Zellkonzentration, Information über vitale Zellen, gelöstes CO₂, Substratkonzentration oder andere prozessspezifische Signale relevant sind.
Inline-Messung von optischer Dichte und Trübung
Biomassebezogene Trends und Messwerte während der Kultivierung
Inline-Sonden für optische Dichte oder Trübung können integriert werden, wenn die Biomasseentwicklung direkt während des Prozesses verfolgt werden soll. Beispiele sind geeignete Technologien von Optek, Hamilton, BugLab oder anderen Anbietern.
Das ist nützlich für Prozessvergleiche und Entwicklungsläufe, bei denen Wachstumstrends wichtig sind. Das Signal hilft, biologische Entwicklung mit Feeding oder Prozesszeitpunkten zu verknüpfen.
Inline-OD und Trübung machen Biomasseentwicklung zu einem Live-Prozesssignal.
Inline-Messung der Gesamt-Zelldichte
Direkte Information zur gesamten Zellkonzentration
Sonden zur Messung der Gesamtzelldichte können spezifischere Informationen zur Zellkonzentration liefern als ein allgemeiner OD-Trend. Technologien wie Hamilton Dencytee können berücksichtigt werden, wenn direkte Informationen zur Gesamtzelldichte relevant sind.
Das hilft, wenn Prozessentscheidungen von der Zellkonzentration abhängen und nicht nur von Zeitpunkten oder Offline-Proben. Das Signal kann von xCUBIO ausgewertet und in Trends, Datenexport oder automatisierte Workflows eingebunden werden.
Gesamtzelldichte bringt Zellkonzentration näher an die Prozessregelung.
Inline-Monitoring vitaler Zelldichte
Live-Biomasseinformation für sensible Prozesse
Sonden zur Messung vitaler Zelldichte können integriert werden, wenn Informationen über lebende Biomasse relevanter sind als Gesamtpartikelzahl, Gesamtzellzahl oder Trübungssignale. Technologien wie Hamilton Incyte können hierfür eingebunden werden.
Das ist besonders nützlich für Zellkultur und Prozesse, bei denen Viabilität, Wachstumsphase oder lebende Biomasse die Interpretation unterstützen sollen. Das Signal hilft, nutzbare lebende Biomasse von anderen Partikeln zu unterscheiden.
Monitoring vitaler Zellen erhöht die biologische Aussagekraft von Inline-Prozessdaten.
Inline-Messung von gelöstem CO₂
CO₂-Einblick direkt in der Flüssigphase des Bioreaktors
Inline-Sonden für gelöstes CO₂ können integriert werden, wenn CO₂-Akkumulation oder CO₂-bezogenes Prozessverhalten wichtig sind. Technologien von Hamilton, Mettler Toledo oder anderen kompatiblen Anbietern können berücksichtigt werden.
Das ist relevant für Zellkultur, Gasstrategie, pH-Wechselwirkungen und Prozesse, bei denen gelöstes CO₂ direkt im Medium überwacht werden soll – nicht nur abgeleitet aus Gaszufuhr oder Abgasmessdaten.
Die Messung von gelöstem CO₂ ergänzt die Bioreaktor-Gasregelung um Einblick in die Flüssigphase.
Glukosemessung mit Inline-Sonden
Optisches Substratmonitoring im Gefäß
Für Glukosemonitoring kann ein optisches In-situ-Sensorkonzept berücksichtigt werden, wenn eine direkte Messung im Gefäß bevorzugt wird. Hamilton GlucoSense ist ein Beispiel für diese Art von Glukosesensor-Technologie.
Das kann Zellkultur- und Substratregelstrategien unterstützen, bei denen Glukosetrends während des Laufs verfügbar sein sollen. Der Wert kann Teil des xCUBIO Prozesses werden, statt nur ein Offline-Ergebnis zu bleiben.
In-situ-Glukosesensorik bringt Substratinformation in die Live-Prozessansicht.
Bypass-Analyse für Glukose und andere Substrate
Enzymatische Messung für Glukose und weitere Analyten
Als Alternative zur In-situ-Glukosemessung können bypassbasierte enzymatische Sensorkonzepte integriert werden, wenn der Prozess von externer Durchflussanalytik profitiert. IST LV5 ist ein Beispiel für diese Art von Sensor.
Analyten wie Glukose, Laktat, Glutamin oder Glutamat können berücksichtigt werden. Das unterstützt Prozesse, bei denen Substrat- und Metabolitentrends für Feeding- oder Entwicklungsentscheidungen relevant sind.
Bypass-Analytik kann xCUBIO um Einblicke in Substrate und Metaboliten erweitern.
Methanol- und Spezialanalyt-Sonden
Für Pichia-Prozesse und anwendungsspezifische Signale
Methanolsonden können integriert werden, wenn die Methanolkonzentration für den Prozess wichtig ist, zum Beispiel bei Pichia-/Komagataella-Workflows, in denen die Methanolverfügbarkeit Induktion und Prozessstrategie stark beeinflussen kann.
Auch andere Spezialanalyt-Sonden können je nach Anwendung berücksichtigt werden. Die zentrale Frage ist, welches zusätzliche Signal hilft, den spezifischen Kultivierungsworkflow zu regeln, zu interpretieren oder zu optimieren.
Spezialanalyt-Sonden verbinden prozessspezifische Chemie mit Automatisierung.
Sondenwerte in der xCUBIO Automatisierung
Werte anzeigen, aufzeichnen, exportieren und in Sequenzen nutzen
Erweiterte Sondenwerte werden in die xCUBIO Prozessumgebung integriert. Sie können im HMI angezeigt, in Trends aufgezeichnet, mit Prozessdaten exportiert und dem Automatisierungskonzept zur Verfügung gestellt werden.
Wenn entsprechend konfiguriert, können diese Werte auch als Entscheidungswerte in Sequenzen genutzt werden. So können Prozessschritte auf Biomasse, Zelldichte, CO₂, Glukose, Methanol oder andere sondenbasierte Bedingungen reagieren.
Erweiterte Inline-Sonden werden zu aktiven Prozesswerten – nicht zu separaten Analysatoranzeigen.
Von optischer Dichte, Gesamtzelldichte und Monitoring vitaler Zelldichte über gelöstes CO₂, Glukose, Methanol und spezielle Analyt-Signale – xCUBIO kann erweiterte Inline-Sonden direkt in das Prozessautomatisierungskonzept integrieren.
Externe Signale und Geräte anbinden
Nicht jeder relevante Prozesswert wird direkt am Bioreaktor gemessen, und nicht jedes Gerät muss physisch Teil des Controllers sein. xCUBIO kann analoge, digitale und projektspezifische Kommunikationssignale mit externer Ausrüstung, Analysegeräten und kundenseitigen Systemen austauschen.
So können externe Messwerte, Steuersignale, Gerätezustände und definierte Kommunikationswerte Teil der xCUBIO Prozessumgebung werden – damit das Benchtop-System bei Bedarf mit dem erweiterten Labor- oder Automatisierungsumfeld interagieren kann.
Analoge Eingänge
Externe Messwerte in xCUBIO einlesen
Analoge Eingänge können externe Messwerte in den xCUBIO Controller einbringen. Typische Beispiele sind externe Abgasanalyse, zusätzliche Sensoren oder analoge Prozesssignale separater Ausrüstung.
Das Signal kann angezeigt, aufgezeichnet und innerhalb der konfigurierten Prozessumgebung verfügbar gemacht werden. Das ist nützlich, wenn ein wichtiger Prozesswert außerhalb des Gefäßes entsteht, aber dennoch in xCUBIO sichtbar sein soll.
Externe Analogwerte werden Teil des Bioreaktor-Prozessbildes.
Analoge Ausgänge
Variable Steuersignale für externe Ausrüstung
Analoge Ausgänge können variable Steuersignale von xCUBIO an externe Ausrüstung senden. Typische Beispiele sind externe Pumpen oder Geräte, die ein definiertes Sollwertsignal statt einfacher Ein-/Aus-Steuerung benötigen.
So kann externe Hardware wie Pumpen in den Prozess-Workflow eingebunden werden, während die relevante Regelstrategie bei Bedarf innerhalb des xCUBIO Automatisierungskonzepts bleibt.
Analoge Ausgänge ermöglichen xCUBIO, externe Geräte mit variablen Signalen zu steuern.
Digitale Eingänge
Externe Status-, Alarm- oder Triggersignale nutzen
Digitale Eingänge können diskrete Signale von externer Ausrüstung und Automatisierungssystemen einlesen. Typische Beispiele sind Statussignale, Freigabesignale, Endlagen, Störmeldungen, Alarme oder externe Trigger.
So kann xCUBIO während des Betriebs auf definierte Gerätezustände reagieren. Ein Gerät benötigt keine komplexe Kommunikationsschnittstelle, um nützliche prozess- oder sicherheitsrelevante Informationen bereitzustellen.
Digitale Eingänge bringen externe Gerätezustände in die xCUBIO Logik.
Digitale Ausgänge
Externe Geräte, Ventile, Kontakte oder Freigaben schalten
Digitale Ausgänge können diskrete Befehle von xCUBIO an externe Ausrüstung und Automatisierungssysteme senden. Typische Beispiele sind Start-/Stopp-Signale, Freigabesignale, Ventile, Alarmkontakte oder einfache Schaltfunktionen.
Das ist nützlich, wenn externe Geräte wie Alarme oder Ventile Teil eines Prozessschritts, einer Sequenz oder eines Interlock-Konzepts sein sollen, ohne eine komplexere Kommunikationsschnittstelle zu benötigen oder bereitzustellen.
Digitale Ausgänge ermöglichen xCUBIO, definierte externe Aktionen auszulösen.
Virtuelle OPC-Variablen
Definierte Kommunikationswerte für Drittsysteme
Virtuelle OPC-Variablen können für die definierte Kommunikation mit Drittgeräten oder kundenseitigen Systemen integriert werden. Diese Variablen können Zustände, Befehle, Sollwerte oder prozessbezogene Werte abbilden.
Das ist nützlich, wenn ein Projekt mehr erfordert als das Auslesen vorhandener Controller-Werte und einen definierten Austausch zwischen xCUBIO und externer Ausrüstung oder Automatisierungsumgebungen benötigt.
Virtuelle OPC-Variablen schaffen eine projektspezifische Kommunikationsebene rund um xCUBIO.
Kundenspezifische Schnittstellen
Projektspezifische Integration über Standardschnittstellen hinaus
Einige Geräte benötigen eine projektspezifische Schnittstelle statt einfacher analoger oder digitaler Signale. xCUBIO kann mit ausgewählter externer Ausrüstung über Herstellerprotokolle kommunizieren, sofern Gerät und Projektumfang dies ermöglichen.
Das ist relevant für Analysegeräte, Pumpen, Waagen, Sensoren oder andere Laborgeräte, die definierte Werte mit der Bioreaktor-Automatisierung austauschen sollen, statt isoliert zu bleiben.
Kundenspezifische Schnittstellen helfen, spezialisierte Ausrüstung mit der xCUBIO Prozessumgebung zu verbinden.
Von analogen Messwerten und externen Steuersignalen über digitale Statuslogik, virtuelle OPC-Variablen und projektspezifische Herstellerschnittstellen – xCUBIO kann Benchtop-Bioreaktoren mit der erweiterten Prozessumgebung verbinden.
Automatisierte sterile Probenahme mit bioPROBE
Wenn wiederkehrende Proben, definierte Probenahmezeitpunkte oder weniger manuelle Eingriffe wichtig sind, können xCUBIO Benchtop-Systeme mit automatisierter steriler Probenahme durch bioPROBE geplant werden.
Warum xCUBIO twin statt zwei separater Systeme wählen?
Wenn zwei Benchtop-Gefäße benötigt werden, ist die beste Lösung nicht immer der Einsatz von zwei vollständig separaten Bioreaktorsystemen. xCUBIO twin bietet zwei unabhängig konfigurierte und betriebene Gefäße innerhalb einer kompakten xCUBIO Plattform.
Kompakte Zwei-Gefäß-Architektur
Zwei Gefäße in einer Benchtop-Plattform
xCUBIO twin kombiniert zwei Gefäßpositionen in einem kompakten Benchtop-System. Statt zwei separate Controller-Plattformen nebeneinander zu platzieren, werden beide Gefäße innerhalb eines integrierten xCUBIO twin betrieben.
Das reduziert Laborbankfläche und doppelte Hardware, wenn beide Gefäße im selben Labor-Workflow genutzt werden. Der Aufbau bleibt kompakt, ohne die Gefäße zu einem gemeinsamen Prozess zu machen.
Zwei unabhängige Gefäße können nebeneinander betrieben werden, ohne den vollständigen System-Footprint zu verdoppeln.
Unabhängiger Betrieb jedes Gefäßes
Separate Prozessregelung für linke und rechte Seite
Jedes Gefäß in einem xCUBIO twin-System kann unabhängig betrieben werden. Sollwerte, Regelkreise, Profile, Sequenzen, Feeds, Sensorwerte und Prozessdaten können für das linke und rechte Gefäß separat gehandhabt werden.
Das ist wichtig, wenn zwei Läufe unterschiedlichen Strategien folgen sollen, wenn ein Gefäß als Referenz dient oder wenn Prozessbedingungen unter kontrollierten und dokumentierten Betriebsbedingungen verglichen werden müssen.
xCUBIO twin bietet zwei separate Prozessumgebungen innerhalb einer gemeinsamen Bedienplattform.
Unabhängige Konfiguration
Komponenten passend zu jedem Gefäß auswählen
Die beiden Seiten eines xCUBIO twin-Systems müssen nicht identisch sein. Gefäßbezogene Komponenten, Pumpenkapazität, Gasmanagement, Sensorik und Prozessoptionen können entsprechend den Anforderungen jeder Seite ausgewählt werden.
Viele twin-Systeme werden für Vergleichsarbeiten symmetrisch konfiguriert. Wenn die Anwendung es erfordert, können linkes und rechtes Gefäß aber auch unterschiedliche Setups, Funktionen oder Prozessstrategien unterstützen.
Twin bedeutet nicht zwei feste Kopien – sondern zwei konfigurierbare Gefäßpositionen in einem System.
Effizienter als zwei xCUBIO single-Systeme
Weniger doppelte Hardware, ein Bedienkonzept
Wenn zwei Gefäße für einen zusammenhängenden Workflow benötigt werden, ist xCUBIO twin in der Regel kosteneffizienter als zwei separate xCUBIO single-Systeme. Die vollständige Controller-Plattform muss nicht doppelt aufgebaut werden.
Der Anwender arbeitet außerdem in einer konsistenten xCUBIO Umgebung, statt zwei unabhängige Systeme zu verwalten. Das kann Bedienung, Schulung, Dokumentation und tägliches Laborhandling vereinfachen.
Für viele Zwei-Gefäß-Workflows ist xCUBIO twin die effizientere Systemarchitektur.
Designed für Scale-in-One und Scale-up-Tests
Zwei verwandte Prozessstufen in einem Setup für Scale-up-Studien
xCUBIO twin kann Scale-in-One-Workflows unterstützen, wenn zwei verwandte Prozessstufen oder Gefäßgrößen in einem kompakten System betrieben werden sollen. Das kann für Seed-/Produktionslogik oder zusammenhängende Entwicklung relevant sein.
Der Vorteil liegt nicht nur darin, dass zwei Gefäße verfügbar sind, sondern dass beide Gefäße in einem Workflow genutzt werden können. Unterschiedliche Gefäßgrößen, Strategien oder Prozessstufen lassen sich dort kombinieren, wo es sinnvoll ist.
Scale-in-One macht xCUBIO twin zu mehr als einem Zwei-Gefäß-System für Vergleichsstudien.
Wann zwei single-Systeme trotzdem besser sind als ein twin
Für maximale physische oder operative Trennung
Zwei separate xCUBIO single-Systeme können weiterhin die bessere Wahl sein, wenn die Gefäße in unterschiedlichen Räumen, von unterschiedlichen Teams oder in Workflows mit maximaler physischer und operativer Trennung genutzt werden müssen.
Sie können auch sinnvoll sein, wenn die beiden Prozesse nicht zusammenhängen, unabhängige Verfügbarkeit kritisch ist oder jedes Gefäß über seine Lebensdauer hinweg ein vollständig separates System bleiben soll.
xCUBIO twin ist am stärksten, wenn zwei Gefäße zu einem verbundenen Benchtop-Workflow gehören.
Wählen Sie xCUBIO twin, wenn zwei unabhängige Gefäße nebeneinander in einer kompakten, kosteneffizienten xCUBIO Plattform arbeiten sollen. Wählen Sie zwei xCUBIO single-Systeme, wenn vollständige physische Trennung wichtiger ist als eine gemeinsame Architektur.
Scale-in-One mit xCUBIO twin
Scale-in-One ist ein zweistufiges Benchtop-Workflow-Konzept für xCUBIO twin. Ein Gefäß kann als Seed-Stufe konfiguriert werden, während das zweite Gefäß innerhalb desselben xCUBIO Systems als größere, produktionsähnliche Hauptkultur ausgelegt wird.
An einem definierten Prozesspunkt kann xCUBIO den Transfer vom Seed-Gefäß in das Hauptgefäß durch sequenzgesteuertes Pumpen auslösen. Der Trigger kann zeitbasiert erfolgen oder auf Prozesssignalen wie Drehmoment, optischer Dichte oder anderen konfigurierten Werten beruhen.
Seed- und Hauptkulturgefäße in einem Setup
Zwei verbundene Prozessstufen in einem System
xCUBIO twin kann mit einem Gefäß für die Seed-Kultivierung und einem Gefäß für die produktionsähnliche Hauptkultur konfiguriert werden. So entsteht ein verbundener zweistufiger Workflow innerhalb eines kompakten Benchtop-Systems.
Das ist nützlich, wenn Inokulum- oder Seed-Vorbereitung und die nächste Prozessstufe gemeinsam geplant und entwickelt werden sollen, statt sie als vollständig getrennte Laborabläufe zu behandeln.
Scale-in-One verbindet Seed- und Hauptkulturarbeit in einem xCUBIO twin-Setup.
Unterschiedliche Gefäßgrößen für unterschiedliche Anwendungsfälle
Kleines Seed-Gefäß, größeres Hauptgefäß in einem Bioreaktor
Scale-in-One ist besonders relevant, wenn die beiden Seiten des xCUBIO twin unterschiedliche Gefäßgrößen nutzen. Ein kleineres Gefäß kann die Seed-Kultivierung unterstützen, während ein größeres Gefäß die nächste Prozessstufe abbildet.
So können Teams innerhalb einer Benchtop-Plattform mit einem praxisnahen Größenverhältnis arbeiten. Ziel ist nicht nur, zwei Gefäße zu betreiben, sondern eine sinnvolle Prozessverbindung zwischen ihnen zu schaffen.
Unterschiedliche Gefäßgrößen machen xCUBIO twin zu einem echten zweistufigen Benchtop-Workflow.
Sequenzgesteuerter Transfer zwischen Gefäßen
Pumpentransfer an einem definierten Prozesspunkt
Der Transfer vom Seed-Gefäß in das Hauptgefäß kann über eine integrierte Pumpe innerhalb einer xCUBIO Sequenz erfolgen. Der Transferschritt kann zu einem definierten Zeitpunkt oder nach konfigurierten Prozessbedingungen gestartet werden.
Das ist wertvoll, wenn der Inokulationszeitpunkt reproduzierbar sein und mit dem realen Prozessverhalten verknüpft werden soll. Signale wie Drehmoment, optische Dichte oder andere Prozesswerte können genutzt werden, wenn sie entsprechend konfiguriert sind.
Sequenzgesteuerter Transfer macht den Stufenwechsel reproduzierbar und dokumentiert.
Geschlossener steriler Transfer mit Druck oder Pumpen
Ausgelegt rund um kontrollierten Transfer
Der Gefäß-zu-Gefäß-Transfer kann als geschlossenes steriles Transferkonzept konfiguriert werden, wenn der Prozess dies erfordert. Transferleitungen, Pumpenfunktion und Sequenzlogik werden als Teil der xCUBIO twin-Konfiguration geplant.
Das hilft, manuelle Eingriffe während des Stufenwechsels zu reduzieren, und unterstützt einen kontrollierteren Übergang von der Seed-Kultivierung zur produktionsähnlichen Hauptkultur im zweiten Gefäß.
Geschlossener Transfer macht Inokulation zu einem geplanten Prozessschritt – nicht zu einer manuellen Zwischenlösung.
Ein Automatisierungskonzept für beide Stufen
Separate Regelung, verbundener Workflow
Beide Gefäße bleiben unabhängig geregelt, auch wenn sie Teil eines Scale-in-One-Workflows sind. Sollwerte, Profile, Feeds, Sequenzen, Sensorwerte und Daten können für jede Seite separat gehandhabt werden.
Gleichzeitig kann xCUBIO beide Stufen über definierte Sequenzlogik verbinden. Das gibt Prozessentwicklern separate Kontrolle, wo sie benötigt wird, und koordinierte Automatisierung, wo der Workflow davon profitiert.
Scale-in-One kombiniert unabhängige Gefäßregelung mit koordinierter Prozesslogik.
Wann Scale-in-One nicht die richtige Lösung für Ihren Prozess ist
Für echtes Scale-up oder vollständig getrennte Workflows
Scale-in-One ist ein Benchtop-Workflow-Konzept und kein Ersatz für Scale-up im Pilot- oder Produktionsmaßstab. Es ist am stärksten, wenn zwei verwandte frühe Prozessstufen in einem kompakten System entwickelt werden sollen.
Wenn der nächste Schritt SIP-fähige Edelstahl-Pilotausrüstung, deutlich größere Arbeitsvolumina oder vollständige physische Trennung erfordert, kann ein anderes xCUBIO Systemkonzept besser geeignet sein.
Scale-in-One eignet sich am besten für verbundene Benchtop-Stufen – nicht als Ersatz für echtes Scale-up.
Nutzen Sie Scale-in-One, wenn Seed-Kultivierung, Gefäß-zu-Gefäß-Transfer und eine produktionsähnliche Hauptkultur als verbundener Benchtop-Workflow entwickelt werden sollen – mit unabhängiger Regelung auf beiden Seiten und koordinierter xCUBIO Prozesslogik.
Anwendungsfit: xCUBIO rund um den Prozess konfigurieren
xCUBIO Benchtop-Systeme können für klassische mikrobielle und Zellkultur-Workflows konfiguriert werden, aber auch für anspruchsvollere oder weniger konventionelle Anwendungen. Das passende Setup hängt von Organismus, Gefäßkonzept, Gasstrategie, Feeding-Ansatz, Sensorpaket, Probenahmebedarf und Automatisierungstiefe ab.
Mikrobielle Kultivierung
Für aerobe bakterielle Prozesse, Fed-Batch-Strategien, DO-Regelung, pH-Korrektur, Schaummanagement und definierte Gasversorgung.
Säugerzellkultivierung
Für kontrollierte Zellkultur-Workflows mit CO₂, schonender Durchmischung, optischem DO, gelöstem CO₂, Glukose- und Optionen zur Messung vitaler Zelldichte.
Insektenzellkultivierung
Für zellkulturähnliche Prozesse mit angepasster Durchmischung, Gasregelung, Temperierungsstrategie und Monitoring-Anforderungen.
Anaerobe Kultivierung
Für anaerobe Workflows, die Sauerstoffausschluss, N₂-basierte Gasstrategien, Redox-Monitoring oder definierte sauerstoffarme Bedingungen erfordern.
Pilzkultivierung
Für Pilzprozesse, bei denen Morphologie, Viskosität, Pelletbildung oder Myzelwachstum Durchmischung und Gefäßgeometrie beeinflussen.
Phototrophe Kultivierung
Für phototrophe Experimente oder algenbezogene Workflows, bei denen Licht und Gefäßkonzept gemeinsam betrachtet werden müssen.
Carrier-basierte Kultivierung
Für Anwendungen mit Oberflächen, Carriern oder adhärentem Wachstum, bei denen Geometrie und Probenahme angepasst werden müssen.
Perfusionsnahe Kultivierung
Für kontinuierliche Zugaben, waagengestütztes Feeding, Ernte-/Bleed-Konzepte und sequenzgesteuertes Liquid Handling.
High-Cell-Density-Kultivierung
Für Prozesse mit hohem Sauerstoffbedarf, anspruchsvollen Feeding-Anforderungen, Schaumrisiko, Wärmelast oder erhöhtem Monitoring-Bedarf.
Pichia-Kultivierung
Für methanolbezogene Workflows, hohen Sauerstoffbedarf, Feeding-Strategien, Schaumkontrolle und abgasbasierte Prozesseinblicke.
Substratbasierte Kultivierung
Für Workflows, bei denen Methanol, Glukose oder andere Substrate als Teil der Prozessstrategie überwacht oder geregelt werden sollen.
Abgasgesteuerte Kultivierung
Für Anwendungen, bei denen O₂, CO₂, OUR, CER oder RQ helfen, Metabolismus, Feeding, Induktion oder Prozessübergänge zu interpretieren.
High-Solid-Kultivierung
Für Anwendungen, die sich nicht wie klassische gerührte Flüssigkulturen verhalten und angepasste Gefäße, Rührer oder Auslässe erfordern können.
Komagataella-Kultivierung
Für methanolbezogene Workflows, hohen Sauerstoffbedarf, Feeding-Strategien, Schaumkontrolle und abgasbasierte Prozesseinblicke.
Akademische F&E und Ausbildung
Für Universitäten und Forschungsgruppen, die echte Bioreaktor-Funktionalität, flexible Setups und erweiterbare Konfigurationen benötigen.
xCUBIO Benchtop-Systeme können für klassische mikrobielle und Zellkultur-Workflows konfiguriert werden, aber auch für anspruchsvollere oder weniger konventionelle Anwendungen. Das passende Setup richtet sich nach Organismus, Gefäßkonzept, Gasstrategie, Feeding-Ansatz, Sensorpaket, Probenahmebedarf und Automatisierungstiefe.
Automatisierung & Regelung mit xCUBIO – eine konsistente Automatisierungsplattform über alle Reaktortypen und Größen hinweg
xCUBIO verbindet strukturierte Bedienung, erweiterte Prozesslogik und flexible Integration in einer durchgängigen Automatisierungsumgebung für bbi-biotech Bioreaktorsysteme. Von Benchtop- und parallelen Glassystemen bis zu SIP-fähigen Edelstahl-Bioreaktoren im Pilot- und Produktionsmaßstab arbeiten Anwender mit einer konsistenten Automatisierungsphilosophie statt mit fragmentierten Controller-Generationen.
Das Ergebnis ist eine gemeinsame Regelungslogik für Prozessentwicklung, Scale-up, Produktion und Retrofit-Projekte – mit vertrauter Bedienung, skalierbarer Prozesslogik und flexibler Integration über Reaktortypen und Gefäßkonzepte hinweg.
Eine Plattform über Systeme und Größen hinweg
xCUBIO bietet eine konsistente Automatisierungsplattform für unterschiedliche Bioreaktortypen, Prozesskonzepte und Entwicklungsstufen.
Statt Anwender bei zunehmender Systemkomplexität an unterschiedliche Controller-Logiken anzupassen, schafft xCUBIO eine gemeinsame Bedienstruktur. Sie unterstützt Vergleichbarkeit, schnellere Einarbeitung, saubere Übertragung von Prozesslogik und einen durchgängigen Weg von der frühen Entwicklung bis zum Betrieb in größeren Maßstäben.
Premium-Automatisierung über klassische Logik hinaus
Ein seriöser Bioreaktor-Controller muss klare Übersichtsbildschirme, zuverlässige Regelkreise und bei Bedarf direkten manuellen Zugriff bieten. xCUBIO leistet all das selbstverständlich – seine eigentliche Stärke geht jedoch deutlich über klassische Controller-Logik hinaus.
Die Plattform kombiniert Echtzeit-Prozessvisualisierung, integriertes Alarmhandling, manuellen Aktorzugriff, Profilfunktionen, erweiterte Sequenzen, Datenaufzeichnung und Export in einer strukturierten Bedienumgebung, die auf deutlich mehr Tiefe, Flexibilität und Prozesskontrolle ausgelegt ist, als ein konventioneller Controller typischerweise bietet.
Profile, Sequence Editor & Valve Editor
Hier wird xCUBIO besonders leistungsfähig. Zeitabhängige Profile ermöglichen, dass Prozesswerte und Aktorausgänge definierten Verläufen folgen, statt statisch zu bleiben.
Der grafische Sequence Editor und Valve Editor ermöglichen Anwendern, wiederkehrende Prozessschritte und wirklich prozessgetriebene Routinen ohne klassische Programmierung zu automatisieren – einschließlich komplexer Ventilstellungslogik und Ventilzustandswechsel.
Gemeinsam geben diese Werkzeuge dem Anwender ein ungewöhnlich hohes Maß an Automatisierungsfreiheit: leistungsfähige Prozesslogik, ohne für jede erweiterte Routine individuelle Software erstellen zu müssen.
Designed für flexible Prozessarchitektur und Konnektivität
xCUBIO ist für Prozesse ausgelegt, die nicht in starre Standardarchitekturen passen. Zusätzliche Sensortechnik, externe Geräte und analytische Signale können außergewöhnlich flexibel integriert werden, während Pumpen und andere Funktionen so zugewiesen werden können, dass sie den realen Prozessanforderungen folgen statt einer vordefinierten Paketlogik.
Gleichzeitig unterstützen Trendaufzeichnung, CSV-Export, Remote Access über integrierte VNC-Funktionalität und OPC-Konnektivität eine strukturierte Datennutzung, Systemintegration und zukunftsfähige Automatisierungskonzepte.
Automatisierung
Sequence Editor
Valve Editor
Komplexe Rezepte
Flexibilität
Sensorauswahl
Gas-Mix-Konzepte
Regelmöglichkeiten
Visualisierung
19″-Touchscreen
Trendanzeigen
Live Visualisierung
Konnektivität
Remote Access
OPC-Schnittstellen
Exportfunktionen
Sprechen Sie mit uns über Ihr Benchtop-Bioreaktorprojekt
Ob Sie ein fokussiertes Single-Gefäß-Setup planen, xCUBIO single und xCUBIO twin vergleichen, Gefäßgröße und Temperierungskonzept auswählen oder eine definierte Anfrage für einen Benchtop-Bioreaktor vorbereiten – wir helfen dabei, Ihre Anfrage an das passende Team und den richtigen nächsten Schritt weiterzuleiten.
Ich möchte meine Anwendung besprechen
Für frühe Projektgespräche, Prozessanforderungen, Gefäßauswahl, Automatisierungsoptionen, Scale-up-Pfade und Fragen zur technischen Machbarkeit.
Ich benötige ein Angebot für einen Bioreaktor
Für definierte Systemanfragen, geplante Beschaffungen, Angebotserstellung oder Projekte, bei denen die erforderlichen Optionen bereits weitgehend klar sind.
Ich benötige Service oder Ersatzteile
Für laufende Systeme, Servicefälle, komplette Gefäße und Ersatzteilbedarf sowie ausgewählte Upgrade- oder Hardwareanfragen und Fragen.
Direkter Kontakt zur Berliner Zentrale
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