Главная страница Обратная связь Карта сайта
ОАО «БИОХИММАШ» ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ БИОХИМИИ И МАШИНОСТРОЕНИЯ  
   

Биотехнологический модуль


одуль

Общие сведения

Биотехнологический модуль предназначен для разработки технологии получения антибиотиков, ферментов, аминокислот, витаминов, лечебно-профилактических препаратов и других биологически активных соединений микробного, растительного и животного происхождения, получаемых микробиологическим синтезом.

Структура и оборудование биотехнологического модуля играют роль промышленного конструктора, из отдельных блоков которого выстраивается определённая технологическая схема, ориентированная на один целевой продукт или группу родственных препаратов.

Основными целями биотехнологического модуля являются:

  • изучение и хранение штаммов, предназначенных для промышленного производства микробиологических препаратов и биологически активных веществ;
  • поддержка и внедрение в промышленное производство перспективных научных разработок в области биотехнологии;
  • организация реализации проектов и программ по направлению «Биофармацевтические технологии» и «Биотехнологические технологии»;
  • создание технологий производства новых биопрепаратов для народного хозяйства, освоение их опытно-промышленного выпуска.

Во время эксплуатации выбранной схемы определяются режимы и технологические параметры процесса, создаётся регламентная документация, нарабатывается установочная партия препарата.

Биотехнологический модуль состоит:

из двух основных подразделений:

  • музей промышленных штаммов-продуцентов, в задачу которого входит
    хранение и проверка свойств микроорганизмов-продуцентов БАВ, приготовление рабочего посевного материала, включая стадию получения в колбах на качалке;
  • стендовое культивирование БАВ в аппаратах различной вместимости;

и вспомогательных подразделений:

  • лабораторное помещение для стерилизации питательных сред, посуды;
  • обезвреживания микробиологического материала,
  • мойки и монтажа посуды;
  • лабораторное помещение для приготовления и хранения питательных сред.

Описание биотехнологического модуля

Музей культур микроорганизмов - коллекция культур микроорганизмов имеет основополагающее значение для микробиологической науки. Сохраняемый ими фонд культур – база для использования достижений микробиологии, генетики, молекулярной биологии в промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Коллекция культур микроорганизмов содержит также необходимую информацию по истории происхождения и свойств сохраняемых штаммов. Наличие таких данных способствует повышению эффективности биотехнологических исследований, что снижает затраты организации промышленного производства.

Основной задачей коллекции является сохранение “ex-situ” генетического материала в той среде, в которой последний приобрел свои отличительные признаки.

На базе лаборатории создан банк микроорганизхмов, бактериальных и грибных штаммов для решения научных и производственных проблем биотехнологии. Проведена паспортизация промышленно-ценных культур микроорганизмов (бактерий, мицелиальных грибов, дрожжевых грибов). А также осуществляются поддерживающая селекция и хранение коллекции промышленных культур микроорганизмов.

Лаборатория укомплектована персоналом необходимой численности. Персонал, работающий с музеем культур микроорганизмов, обладает необходимой квалификацией и практическим опытом.

Стендовое культивирование (микробиологический синтез) - главный процесс, результатом которого является культуральная жидкость микробной культуры, содержащая в растворенном или суспензированном виде целевой продукт – антибиотик, ферментный комплекс, фитогармоны, аминокислоты, витамины и др. биологически активные вещества. Движущей силой данного процесса являются живые микроорганизмы (бактерии, грибы и др.).

Для микробиологического синтеза представлены биореакторы различной вместимости, которые составляют пилотную линию.

По производственной мощности пилотная линия характеризуется как малотоннажное и экспериментальное производство.

По характеру ассортимента пилотная линия определяется как многопродуктовая, то есть выпускающая однотипную, объединённую целевым назначением, а порой взаимозаменяемую продукцию в широком ассортименте. Это относится и к разрабатываемым технологиям (регламентирующая документация), и к конкретному натуральному продукту.

Состав помещений разработан в соответствии с производственной мощностью, номенклатурой выполняемых исследований и требованиями биологической безопасности.

Микробиологическая лаборатория для работы с микроорганизмами («чистая комната» для работы с бактериями, «чистая комната» для работы с грибами) – 36м2.

Боксированное помещение биологической безопасности для розлива стерильных питательных сред, работы с культурами микроорганизмов - 8м2.

Лабораторное помещение по культивированию микроорганизмов в колбах - на качалках, в пробирках и чашках Петри - в термостатах – 36 м 2.

Лабораторное помещение для приготовления питательных сред, монтажа посуды – 15 м2.

Лабораторное помещение для стерилизации питательных сред и посуды - 15м2.

Автоклавная для обеззараживания биологического материала и моечная - 15 м2.

Пилотная линия расположена в отдельном помещении - занимаемая площадь около 72 м2.

Существующие наружные сети водопровода, отопления и канализации используются без изменения.

Предусмотрен естественный сброс стоков в систему канализации.

В помещениях биотехнологического модуля система вентиляции обеспечена подачей воздуха необходимого уровня чистоты и очисткой воздуха вытяжной системой с применением фильтров тонкой очистки (типа ФТО).

Для работы в помещениях музея предусмотрены «чистые» комнаты.

Электроснабжение электрооборудования биотехнологического модуля осуществляется при напряжении 380/220 В.

Нормы освещенности приняты в соответствии со СНиП П-4-79 «Естественное и искусственное освещение»:
а) лабораторные, производственные помещения - 300 л.к.
б) вспомогательные помещения - 100 л.к.

Согласно ВСН64-064-88 в помещениях, где проводится работа с культурами микроорганизмов, воздух обрабатывается ультрафиолетовым излучением. Для этого в указанных помещениях предусмотрена установка светильников с бактерицидными лампами. Количество и мощность ламп приняты из расчета согласно п.8.11 ВСН 64-064-88.

Основным оборудованием для музея культур, вспомогательных помещений являются микроскопы; термостаты; качалки термостатируемые; автоклавы для стерилизации питательных сред и посуды; автоклав для обеззараживания микробиологического материала; дистилляторы; приборы рН-метрии, кондуктометрии; водяные бани, весы; сухожаровые шкафы для стерилизации посуды; сушилка лабораторная для лиофильной сушки препаратов и музейных культур; шкафы ламинарные; роторные испарители и проч.
В работе для идентификации микроорганизмов используются тест-системы.

Основным оборудованием пилотной линии для культивирования клеток являются биореакторы, изготовленные в ОКБ ТБМ (г. Кириши). Это емкостные аппараты вместимостью 100 и 250 л из специальной нержавеющей стали с мешалками на магнитном приводе, теплообменными рубашками, барбатером.

Все аппараты снабжены запорно-регулирующей пневмоприводной паростерилизуемой арматурой и паростерилизуемыми высокоэффективными фильтрами очистки воздуха. Магнитный привод мешалок исключает всякую возможность контаминации процесса культивирования клеток в биореакторах, а применяемые запорно-регулирующая арматура и воздушные фильтры сводят ее возможность к минимуму. Арматура и фильтры стерилизуются водяным паром высокого давления вместе с биореакторами и всеми трубопроводами в обвязке аппаратов. Теплообменные характеристики биореакторов (коэффициент теплообмена) могут обеспечить подвод/отвод тепла практически для любых используемых микроорганизмов при подаче воды с соответствующей температурой и скоростью.

Частота вращения мешалок биореакторов варьируется от 100 до 600 оборотов в мин, что в сочетании с изменением расхода аэрирующего воздуха может обеспечить по желанию различные значения коэффициента массопередачи кислорода, удовлетворяющие требованиям культивирования клеток с низкой, средней и высокой дыхательной активностью.

Аппараты последовательно увеличивающихся объемов (100 и 250 л) соединены трубопроводами в технологическую линию биореакторов (инокулятор – посевной аппарат – производственный ферментатор). Аппараты могут работать и отдельно друг от друга. В аппаратах может проводиться как культивирование микроорганизмов, так и приготовление питательной среды, а также те или иные виды обработки культуральной жидкости: осаждение биомассы, стерилизующая фильтрация, экстракция целевого продукта и т. п.

Аппараты – биореакторы оборудованы системой автоматического и дистанционного ручного управления работой запорно-регулирующей арматуры и вызова показаний контрольно-измерительных приборов.

Ряд аппаратов снабжен компьютером с программным обеспечением, позволяющим проводить стадию культивирования в автоматическом режиме.
В составе пилотной линии имеются лабораторные ферментеры фирмы LKB, вместимостью 7 л и 16 л, позволяющие в лабораторных масштабах оптимизировать процессы культивированиями микроорганизмов с последующим масштабированием в условиях полупромышленного производства.

Стендовое культивирование оснащено вспомогательным оборудованием, обеспечивающим его работу:

  • парогенератор для получения насыщенного пара с избыточным давлением (0,2±0,02) МПа;
  • компрессорная установка для получения сжатого воздуха для аэрации с избыточным давлением (0,2±0,02) МПа;
  • компрессорная установка для получения сжатого воздуха для управления автоматическими с избыточным давлением (0,5±0,02) МПа;
  • установка для получения воды заданной температуры для термостатирования биореакторов.

    Версия для печати
  Copyright (c) 2006 ОАО “Биохиммаш” 127299, Москва, ул. К.Цеткин, д. 4,
тел. (499) 159 3170, факс (499) 156 2897
разработка сайтов
и мультимедийных презентаций - БИАТ