ЦКП «Промышленные биотехнологии»

Основное

ОПИСАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЦКП «ПРОМЫШЛЕННЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ»

В ФИЦ Биотехнологии РАН функционирует центр коллективного пользования научным оборудованием «Промышленные биотехнологии», организованный в 2007 году на базе Института биохимии им.А.Н.Баха.

Работы, проводимые на базе ЦКП «Промышленные биотехнологии», направлены на разработку новых методических подходов в области геномных и постегеномных технологий, биоинженерии, системной, синтетической и структурной биологии. ЦКП способствует реализации проектов, направленных на создание методами биологического синтеза биотехнологических продуктов для использования в промышленности, сельском хозяйстве и биомедицине как в традиционных (биологически активные соединения, продукты питания, корма для животных и др.), так и новых областях (производство рекомбинантных белков, биополимеров, продуктов тонкого и основного органического синтеза, биоразлагаемых пластиков).

В ЦКП «Промышленные биотехнологии» действуют 3 отделения:

  • Отделение хроматографических методов исследования;
  • Отделение масс-спектрометрического анализа и анализа низкомолекулярных метаболитов;
  • Отделение спектральных методов исследований

На базе ЦКП «Промышленные биотехнологии» функционирует Центр микробной ферментации (создан в рамках Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019 – 2027 годы, соглашение № 075-15-2021-1071 с Министерством науки и высшего образования РФ).

ЦКП «Промышленные биотехнологии» оснащен современным высокотехнологичным научным оборудованием для проведения исследований в области микробиологии, ферментных технологий, молекулярной биологии и генной инженерии, а также для масштабирования технологий производства изделий медицинского назначения.

Основные направления испытаний и исследований, проводимых в ЦКП «Промышленные биотехнологии»:

  • Испытания эфирных масел
  • Испытания жирных масел
  • Испытания масложировой продукции
  • Исследования продукции винодельческой, ликероводочной и спиртовой промышленности
  • Исследования продукции производства безалкогольных напитков и минеральных вод, в том числе композиции, концентраты, концентрированные основы для безалкогольных напитков
  • Исследования методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
  • Исследования методом газовой хроматографии
  • Исследования методом капиллярного электрофореза
  • Масс-спектрометрические методы анализа
  • Исследования фармпрепаратов
  • Культивирование микроорганизмов

Центр коллективного пользования предоставляет заинтересованным пользователям услуги по проведению научных исследований с использованием оборудования ЦКП «Промышленные биотехнологии».

Краткая информация:

Наименование ЦКП: Промышленные биотехнологии
Базовая организация: Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук»
Фактический адрес размещения ЦКП: 119071 Российская Федерация, г. Москва, Ленинский проспект, д.33, стр. 2
Год создания ЦКП: 2007
Сайт ЦКП: http://ckp.inbi.ras.ru
ЦКП на сайте «Научно-технологическая инфраструктура Российской Федерации»: http://ckp-rf.ru/ckp/3035/

Контакты:
Руководитель ЦКП «Промышленные биотехнологии»
Ковалева Светлана Анатольевна, к.х.н.

Telefone  +7 (495) 660-34-30 доб. 122
Envel s.kovaleva@fbras.ru
home http://ckp.inbi.ras.ru

 

Документы

Оборудование

ОБОРУДОВАНИЕ ЦКП «ПРОМЫШЛЕННЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ»

 Спецификация оборудования центра микробной ферментации ЦКП «Промышленные биотехнологии»

 


Наименование
Модель Фирма-изготовитель Страна происхождения
Год ввода в эксплуатацию
Технические характеристики
1 Тандемный времяпролётно-времяпролетный масс-спектрометр с лазерной десорбцией/ионизацией MALDI-TOF/TOF ultrafleXtreme Bruker Германия 2011 Диапазон масс, а.е.м.: в линейном режиме 20-260000, в отражательном режиме 20-20000.
Предел допустимой относительной погрешности измерения массы, ppm: в линейном режиме 50-100, в отражательном режиме 10-50.
Разрешение на полувысоте:
в линейном режиме: 5•103 для масс менее 3•103 а.е.м., 103 для масс более 104 а.е.м.
в отражательном режиме  2,5•104 для масс менее 3•103 а.е.м., 103 для масс более 104 а.е.м.
Предел обнаружения при суммировании 50 лазерных импульсов для 1 фмоля при m/z = 2465,2 (пептид АСТН 18-39), отношение сигнал/шум — 10
2 Квадрупольно-времяпролетный масс-спектрометр и СВЭЖХ система Elute UHPLC maXis impact II Bruker Германия 2020 Диапазон масс, а.е.м:  от 50 до 3 000.
Возможность расширения диапазона масс, а.е.м.: от 50 до 20 000.
Пределы допускаемой погрешности измерения массы, ppm: ± 5,0.
Пределы допускаемой погрешности измерения массы при совместных измерениях масс-спектров анализируемых веществ и калиброванных растворов, ppm: ± 1,0.
Разрешение на полувысоте (для масы 922 а.е.м), не менее: 40 000.
Максимальная скорость сканирования, а.е.м./с: 20 000.
Предел обнаружения при инжекции резерпина при отношении сигнал/шум 50/1 на высших фрагментах молекулярного иона m/z=609, пг, не более: 10.
Стабильность шкалы масс: отклонение в течение 20 мин, ppm, не более: ± 5,0
3 Газовый хроматограф с квадрупольным масс-спектрометрическим детектором GC-MS QP 2010 Ultra EI Shimadzu Япония 2015 Диапазон масс: 1,5-1024 а.е.м.
Диапазон термостата колонок: от 40 до 450 °С
4 Газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором Кристалл-5000 ЗАО СКБ «Хроматэк» РФ Термостат колонок: скорость программирования нагрева (по линейному закону) от 0,1 до 125°С/мин

Электронные регуляторы расхода и давления: входное давление от 0,36 до 1,25 МПа

Уровень флуктуационных шумов нулевого сигнала (А), ПИД не более 1,3·10-14

Предел детектирования, г/с, ПИД по углероду в углеводородах (гептане, пропане и др.) 1,1·10-12

5 Система капиллярного электрофореза с диодно-матричным детектором P/ACE MDQ Beckman Coulter США 2007 Диапазон напряжений: Биполярное 1 ÷ 30 кВ (1÷10 кВ для инжекции) с шагом 0,1 кВ
Диапазон тока: 3- 300 мкА
Диапазон давлений:
−34 ÷ 690 кПа (промывка / разделение)
−172 ÷ 690 кПа (инжекция)
Термостатирование образца: 5°C ÷ 60°C
Точность установки длины волны 1 нм
6 Жидкостный хроматограф с диодно-матричным и масс-спектрометрическим детекторами 1290 Infinity,
6460 Triple Quad
Agilent Technologies США 2014 Диапазон масс 5-3000 Да
Скорость сканирования 12500 Да/сДля УФ-детектора:Спектральный диапазон: 190-600 нм
Диапазон установки суммарного расхода: 0,01-19,98, мл/мин
Диапазон давлений: 0-30 МПа
Воспроизводимость формирования градиента: не менее 0,4%
Точность показаний в линейном интервале давлений, не менее 2%
7 Энергодисперсионный рентген-флуоресцентный спектрометр СУР Реном-ФВ Реном Россия 2009 Разрешение: не хуже 140 eV на линии 5,9 КеV
Бериллиевое окно: <7,6 мкм
Максимальная скорость счета: до 1 000 000 имп/сек
Аппаратурная погрешность: ±0,3%
8 Спектрометр кругового дихроизма Сhirascan Applied Photophysics Великобритания 2008 Двухлучевая схема, двойной монохроматор
Спектральный диапазон: 190 — 800 нм
Диапазон измерения оптической плотности: 0.001- 5
Спектральная ширина щели: 0.1 — 4 нм
Точность установки длины волны: +/- 0.2 нм
Электронная коррекция базовой линии
Возможность измерения с заданным отношением сигнал/шум
Термоблок на эффекте Пельтье — позволяет независимо термостатировать кювету с образцом и кювету сравнения
9 Спектрофотометр DU-650 Beckman Coulter США 2002 Измерение оптической плотности образцов в диапазоне длин волн от 190 до 1100 нм
10 Система спектро-флуориметрическая в комплекте RF-5301 Shimadzu Япония 2003 Измерение флуоресценции образцов в диапазоне длин волн от 220 до 750 нм
11 Спектрофотометр Cary 300 Bio Agilent Technologies США 2008 Измерение оптической плотности образцов в диапазоне длин волн от 190 до 900 нм. Термостатируемая ячейка
12 Спектрофлуориметр в комплекте FluoroMax4 Horiba Jobin Yvon Франция 2014 Измерение флуоресценции образцов в диапазоне длин волн от 200 до 950 нм
13 Система СФ-метрическая UV-1601 Shimadzu Япония 2002 Измерение оптической плотности образцов в диапазоне длин волн от 190 до 1100 нм
14 Планшетный монохроматорный флуориметр/люминометр/ спектрофотометр CLARIOStar Plus BMG Германия 2021 Полный спектр оптического поглощения от 220 до 1000 нм за менее чем 1 сек/лунку.
Диапазон длин волн возбуждения и испускания флуоресценции с применением монохроматора: от 320 до 730 нм.
Шаг сканирования возбуждения и испускания флуоресценции от 0,1 до 10 нм.
Диапазон ширины щели пропускания для возбуждения и испускания флуоресценции от 8 до 100 нм.
Измерение в режимах конечной точки, кинетики и сканирования лунки.
Инкубация планшета до 45°C
Чтение в 6-, 12-, 24-, 48-, 96- и 384-луночных планшетах.
Оптика для чтения сверху с возможностью фокусировки по оси Z (с шагом 0.1 мм).
Линейное, орбитальное и двойное орбитальное перемешивание с задаваемыми пользователем скоростью и временем.
15 Инфракрасный фурье-спектрометр исследовательского класса FT/IR-6700 Jasco Япония 2021 Измерение оптической плотности поглощения, пропускания в диапазоне от 7800 до 350 см-1. Оснащен приставкой нарушенного полного внутреннего отражения, позволяющей анализировать жидкие и твердые образцы без пробоподготовки
16 Комплекс оборудования для испытания активированных углей и других сорбентов, включая прибор для определения прочности на истирание сорбентов

*Сита лабораторные (размеры от 0,045 мм до 4,75 мм) имеют сертификаты калибровки от 16.12.2022

ПР ЭЗ Россия 2016 Скорость истирания 75 об/мин
Остальные характеристики по ГОСТ 16188-70
17 Комплекс оборудования для разработки ферментационных технологий
17.1 Ферментёры КФ-103/4, СТ-1, РС-4, КФ-104, Ф-10, ЛФ-1, Ц-26 Проинтех Россия 2008 Комплекс из 3-х литровых ферментеров:
Количество ферментеров — 8.
Рабочий объем — 0,5-2,0 л.
Измеряемые параметры: pH, pO2, обороты мешалки, температура, уровень пены.
Режимы культивирования: периодический, оксистат, хемостат.
Управление: локальный контроллер с поддержанием заданных значений pH, pO2, температуры, оборотов мешалки; компьютер с регистрацией всех параметров культивирования.
Возможно выращивание бактерий, дрожжей, грибов.
Число каналов подачи сред — три.Ферментер 10 литровый:
Количество ферментеров — 2.
Рабочий объем — 4,0-8,0 л.
Измеряемые параметры: pH, pO2, обороты мешалки, температура, уровень пены.
Режимы культивирования: периодический, оксистат, хемостат.
Управление: локальный контроллер с поддержанием заданных значений pH, pO2, температуры, оборотов мешалки; компьютер с регистрацией всех параметров культивирования.
Возможно выращивание бактерий, дрожжей, грибов.
Число каналов подачи сред — три.
17.2 Система из лабораторных ферментёров Infors HT Multifors Франция 2015 Количество ферментеров — 8.
Рабочий объем — 0,4-1,0 л.
Измеряемые параметры: pH, pO2, обороты мешалки, температура, уровень пены. Режимы культивирования: периодический, оксистат, хемостат.
Управление: локальный контроллер с поддержанием заданных значений pH, pO2, температуры, оборотов мешалки; компьютер с регистрацией всех параметров культивирования.
Возможно выращивание бактерий, дрожжей, грибов.
Число каналов подачи сред — три
 17.3 Центрифуга Avanti JXN-26 Beckman Coulter США 2016 Максимальная скорость: 26 000 об/мин;
Вместимость: 1-6 литров,
Диапазон температур: от -10 oС до +40 oС
17.4 Автоклав вертикальный ELV 3870 Tuttnauer Израиль 2015 Объем камеры 84 л.
Температурный диапазон от 100 oС до 134 oС
17.5 Распылительная сушка Mini Spray Dryer B-290 Buchi Швейцария 2016 Производительность упаривания по воде 1,0 л/ч.
Поток воздуха до 35 м3/час.
Максимальная температура на входе 220 oС.
Диапазон возможных диаметров частиц 1-60 мкм.
Выход: до 70 %
17.6 Лиофильная сушка BenchTop 6K ES VirTis США 2013 Предназначена для высушивания образцов из замороженного состояния при низком давлении (20-30 микроторр).
Емкость по льду до 3 л.
Производительность по воде до 2 л/сутки
 18 Лиофильная сушка FreeZone Plus 6L Labconco США 2009 Емкость по льду / производительность: 6 л / 4 л/24 ч

Температура коллектора: -84˚С

Опции: встроенный продувочный клапан; мини-камера для образцов

 

 

 

Услуги

УСЛУГИ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫЕ ЦКП «ПРОМЫШЛЕННЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ»

Проведение исследований в области аналитической разработки:

  • разработка новых аналитических методик
  • теоретическая проверка, апробация и доработка имеющихся методик

Консультационные услуги, стажировки:

На базе Центра осуществляется выполнение научно-исследовательских и диссертационных исследований. Высококвалифицированные сотрудники оказывают теоретическую и экспериментальную поддержку научных сотрудников и заказчиков.

Объекты исследований:

фармацевтические препараты, субстанции, вспомогательные вещества, эфирные и жирные масла, масложировая продукция, продукция винодельческой, ликероводочной и спиртовой промышленностей, соковая и сокосодержащая продукция, метаболиты растительного и животного происхождения, индивидуальные соединения и сложные смеси, активированные угли.

 

Отделение масс-спектрометрического анализа и анализа низкомолекулярных метаболитов

  1. Определение молекулярной массы низкомолекулярных соединений, белков, олигонуклеотидов с точностью до 5 ppm
  2. Биоаналитические исследования, тагретированные и нетаргетированные метаболомные исследования, идентификация низкомолекулярных соединений в сложных смесях по базам данных (HMDB metabolite library, Sumner Plant Library, Bruker MetaboBASE library)
  3. Протеомные исследования: пептидное картирование и идентификация белков по полногеномным базам данных (NCBI, SwissProt), идентификация аминокислотных замен и посттрансляционных модификаций
  4. Элементный анализ (в т.ч. тяжелые металлы) методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой

 

Отделение спектральных методов анализа

  1. Определение коэффициента экстинкции белков
  2. Определение вторичной структуры белка по спектрам кругового дихроизма (программы Dichroweb и авторские)
  3. Определение квантовых выходов флуоресценции
  4. Анализ многокомпонентной смеси по спектрам кругового дихроизма, поглощения и флуоресценции (селективное возбуждение флуоресценции, дифференцирование спектров, гауссово разложение, разложение по собственным векторам)
  5. Определение эффективности миграции энергии в многокомпонентной смеси флуоресцирующих молекул
  6. Анализ образца на рентген-флуоресцентном спектрометре
  7. Регистрация ИК-спектров
  8. Регистрация УФ-спектров

 

Отделение хроматографических методов исследования

  1. Хроматографический (ВЭЖХ и ГХ) анализ образцов
  2. Анализ образцов методом капиллярного электрофореза

 

Центр микробной ферментации

Управляемое культивирование микроорганизмов различных таксономических групп в ферментерах объемом от 1 до 10 литров, включающее сборку, стерилизацию питательных сред и получение готового продукта.

  1. Проведение процесса периодического культивирования (batch) в ферментёрах объёмом 1-10 литров бактериальных, дрожжевых и грибных штаммов с поддержанием заданных значений рН, рО2, температуры и количества оборотов мешалки аппарата.
  2. Проведение процесса периодического культивирования с добавлением подпиток (feed-batch) в ферментёрах объёмом 1-10 литров бактериальных, дрожжевых и грибных штаммов с поддержанием заданных значений рН, рО2, температуры и количества оборотов мешалки аппарата.
  3. Проведение непрерывного процесса в ферментёрах объёмом 1-10 литров бактериальных, дрожжевых и грибных штаммов с поддержанием заданных значений рН, рО2, температуры и количества оборотов мешалки аппарата.
  4. Оптимизация параметров процесса культивирования и составов сред с целью получения максимального выхода целевого продукта.
  5. Постферментационная обработка:
    — отделение биомассы и получение супернатанта культуральной жидкости;
    — микро/ультрафильтрация супернатанта культуральной жидкости на кассетных мембранах;
    — получение сухих форм целевого продукта (биомассы, ферментных препаратов и т.д.) методом лиофильного высушивания;
    — получение сухих форм целевого продукта (биомассы, ферментных препаратов, микронизированных субстанций и т.д.) методом распылительного высушивания.

 

Испытательная лаборатория

Подробная информация приведена на сайте Испытательной лаборатории www.ilab.fbras.ru

 

По итогам проведённых работ заказчику предоставляется отчетная документация, включающая первичные данные, рекомендации, статистические расчёты (по желанию).

 

 

Регламент доступа

РЕГЛАМЕНТ ДОСТУПА И ПОДАЧА ЗАЯВОК

ЦКП «Промышленные биотехнологии» оказывает заинтересованным пользователям с использованием оборудования ЦКП типовые услуги, утвержденных перечнем (http://ckp.inbi.ras.ru/ru/uslugi/).

Оплата производится в соответствии с договором на проведение научных исследований и зависит от перечня используемого оборудования ЦКП.

Структура цены включает следующие разделы:

  1. расходные материалы и реактивы;
  2. амортизацию оборудования;
  3. рабочее время операторов непосредственно выполняющих данную работу
  4. налоги и сборы в соответствии с законодательством РФ.

 Порядок расчета стоимости типовых и нетиповых услуг ЦКП «Промышленные биотехнологии»

Права на возможные результаты интеллектуальной деятельности, получаемые в ходе проведения научных исследований и оказания услуги, регулируются договором между ЦКП (базовой организацией) и пользователем.

ЦКП осуществляет прием от заинтересованных пользователей заявок на проведение научных исследований и оказание услуг (подать заявку можно на официальном сайте ЦКП — http://ckp.inbi.ras.ru/ru/oprosnyj-list/).

Заявка должна содержать в том числе: информацию о заявителе (Ф.И.О., организация, адрес, телефон и др.); описание работ (наименование, цель работы, объект исследований), ориентировочные сроки выполнения работ и при необходимости техническое задание.

Заявки рассматриваются руководителем ЦКП по мере их поступления в течение семи рабочих дней. ЦКП вправе устанавливать порядок рассмотрения заявок, включая содержательную часть работы, степень соответствия заявки возможностям оборудования ЦКП, времени работы оборудования.

По результатам рассмотрения заявок руководитель ЦКП принимает решение, о возможности заключения с пользователем договора на проведение научных работ и оказание услуги и включает заявку в план работ ЦКП. Решение о невозможности заключения договора должно быть мотивированным и доведено до сведения пользователя. Возможность допуска физических лиц — представителей заинтересованного пользователя непосредственно к работе на оборудовании ЦКП устанавливается в договоре на оказание услуги.

По итогам проведённых работ заказчику предоставляется отчетная документация, включающая первичные данные, рекомендации, статистические расчёты (по желанию).

 Регламент доступа пользователей к оборудованию ЦКП «Промышленные биотехнологии»

Методы

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЦКП «ПРОМЫШЛЕНЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ»

  • Анализ ренген-флуоресцентным методом
  • Анализ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
  • Анализ методом капиллярного электрофореза
  • Анализ методом газовой хроматографии
  • Испытания активированных углей
  • Управляемое культивирование микроорганизмов различных таксономических групп в ферментерах объемом от 1 до 10 литров, включающее сборку, стерилизацию питательных сред и получение готового продукта.
  • Определение вторичной структуры белков, Измерение спектральных характеристик биологических объектов
  • Определение молекулярной массы низкомолекулярных соединений, белков, олигонуклеотидов с точностью до 5 ppm
  • Биоаналитические исследования, тагретированные и нетаргетированные метаболомные исследования, идентификация низкомолекулярных соединений в сложных смесях по базам данных (HMDB metabolite library, Sumner Plant Library, Bruker MetaboBASE library)
  • Протеомные исследования: пептидное картирование и идентификация белков по полногеномным базам данных (NCBI, SwissProt), идентификация аминокислотных замен и посттрансляционных модификаций