Real-Time MALS

Mehrwinkel-Lichtstreuung in Echtzeit = RT-MALS für PAT

Während MALS traditionell im analytischen Labor eingesetzt wird, kann es auch zur Entwicklung, Überwachung und Kontrolle von Produktionsprozessen für Nanopartikel, Biopharmazeutika und Polymere verwendet werden. RT-MALS, welches die molare Masse (Mw), den Radius (R oder Rg) und die Partikelkonzentration in Echtzeit bestimmt, wird in PAT-Umgebungen eingesetzt, um einen Prozessendpunkt anzuzeigen, die entsprechende Fraktion zu sammeln oder Abweichungen von akzeptablen Produktattributwerten zu markieren. Diese Technik wird mit einem ultraDAWN MALS Detektor und der OBSERVER Software implementiert.

Vorteile von RT-MALS:

  • Beschleunigung von Prozessentwicklung und Scale-up
  • Erhöhung der Ausbeute, Verkürzung der Gesamtzeit bis zur Chargenfreigabe
  • Zuverlässige Aufrechterhaltung der Produktqualität

RT-MAL R&D Lab

Was ist RT-MALS?

RT-T-MALS ergänzt Prozessausrüstung wie präparative Chromatographie, Tangentialflussfiltration, Homogenisatoren, Reaktoren oder Nanopartikel-Produktionssysteme um Instrumente der Mehrwinkel-Lichtstreuung und Echtzeit-Software. Es ist eine leistungsstarke Technik zur Überwachung der Eigenschaften von Makromolekülen, Nanopartikeln und kleinen Genvektoren wie AAV in Bezug auf:

  • Molare Masse
  • Größe
  • Partikelkonzentration oder Titer
  • Vollkapsid:Gesamtkapsid-Verhältnis

Der Prozess wird kontinuierlich beprobt. Bei niedrigeren Durchflussraten kann der gesamte Prozessstrom durch die Durchflusszelle des ultraDAWN fließen, wo er mit einem Laserstrahl untersucht wird, während bei höheren Durchflussraten oder statischen Behältern wie einem Reaktor kontinuierlich ein kleiner Teil des Produkts abgezogen und dem ultraDAWN zugeführt wird, wobei eine bis zu 10-fache Verdünnung möglich ist.

Die MALS-Signale werden zusammen mit UV-Absorptionssignalen, die bei bestimmten Anwendungen von einem externen UV-Detektor übermittelt werden, analysiert, um die physikalischen Eigenschaften des Analyten zu quantifizieren. Die Messungen können bis zu 5 Mal pro Sekunde durchgeführt werden, um eine schnelle Rückmeldung und Prozesskontrolle zu ermöglichen.

Ein ultraDAWN kann als PAT-Tool in-line oder on-line (unter Verwendung einer HPLC-Pumpe) eingesetzt werden. Die OBSERVER-Software steuert das ultraDAWN und die Pumpe und liefert über analoge oder digitale Signale Rückmeldungen an den Prozess.


Warum RT-MALS?

Messen Sie das Produkt, nicht den Prozess

Die herkömmliche PAT überwacht Prozessparameter wie Zeit, Konzentration, Temperatur, pH-Wert und Ausgangsmaterial. RT-MALS stellt einen Durchbruch in der Prozessanalytik für die Herstellung von Nanopartikeln, Biopharmazeutika, Genvektoren und Polymeren dar: Kritische Qualitätsattribute (CQAs) können direkt, inline oder online überwacht werden, um ein schnelles Feedback über Produkteigenschaften und Prozessqualität zu erhalten.

RT-MALS eignet sich für hochentwickelte Produkte wie Polysaccharid-Antigene, monoklonale Antikörper, therapeutische Proteine, arzneimittelbeladene Liposomen, virale Vektoren oder RNA-einkapselnde Lipid-Nanopartikel. Es quantifiziert die Größe, das Molekulargewicht und die Partikelkonzentration und löst den Prozess aus, wenn die Werte bestimmte Bereiche erreichen oder davon abweichen. In Verbindung mit der OBSERVER RT-MALS-Software misst ultraDAWN die primären CQAs für eine verbesserte Ausbeute und Qualität, und zwar genau dann und dort, wo es am wichtigsten ist: in der Produktionsstätte.

RT-MALS ist absolut

RT-MALS liefert für die meisten Betriebseinheiten Messungen nach den ersten Prinzipien, die unabhängig von produktspezifischen Kalibrierkurven sind.

  • Physikalische Grundgleichungen verbinden die Molmasse mit der Intensität des gestreuten Lichts (gemessen mit MALS) und der Konzentration (gemessen mit UV oder dRI).
  • Ähnliche Gleichungen werden zur Berechnung der Partikelgröße und -konzentration aus der Streulichtintensität und der Winkelabhängigkeit verwendet.
  • Die genomische Nutzlast von AAV und anderen kleinen viralen Vektoren wird aus der Lichtstreuung und der UV-Absorption bei 260 nm und 280 nm berechnet.
  • Die Analyse hängt nicht von der molekularen Form/Konformation oder der Durchflussrate ab und wird nicht durch Mehrfachstreuung beeinträchtigt.

RT-MALS bestimmt das Molekulargewicht von 1000 g/mol bis 1 Milliarde g/mol. Es kann auch den Radius von Molekülen oder Nanopartikeln von 10 nm bis 250 nm bestimmen. MALS-Detektoren müssen nur jährlich kalibriert werden.

Aggregate und Verunreinigungen

Das Vorhandensein von Aggregaten und ähnlichen produktbezogenen Verunreinigungen sowie von prozessbezogenen Verunreinigungen, wie z. B. freie DNA, die einem Genvektor beiliegt, lässt sich anhand von Unterschieden in der Molmasse oder Größe im Vergleich zum gewünschten Produkt feststellen.


Wer verwendet RT-MALS?

RT-MALS eignet sich in erster Linie für die Überwachung des Downstream Processing (DSP) von Biologika sowie für die Herstellung synthetischer Nanopartikel wie LNPs.

Wissenschaftler, die sich mit der Entwicklung von Bioprozessen befassen und normalerweise Tage oder Wochen warten müssen, bis Fraktionen oder Proben in analytischen Labors analysiert werden, um das Ergebnis eines neuen Prozesses oder von Änderungen an einem bestehenden Prozess zu verstehen, erhalten sofortige Informationen über die Auswirkungen von Prozessparametern, was die Entwicklungszyklen verkürzt und die Zeit bis zur Markteinführung eines neuen Produkts verkürzt.

Gleichzeitig gewinnen die Nutzer von RT-MALS unschätzbares Prozesswissen, das direkt auf das Scale-up bezogen und an die Prozessingenieure weitergegeben werden kann.

Bioprozessingenieure, die RT-MALS einsetzen, können sicherstellen, dass die Produkte bei jedem Prozessschritt innerhalb der Spezifikationen liegen, unabhängig von kleinen Änderungen der Prozessparameter. Sie profitieren von dem Prozesswissen, das sie in der frühen Prozessentwicklung durch RT-MALS gewonnen haben.

PAT-Champions erkennen sofort die QbD-Vorteile, die RT-MALS bietet: direkte Messungen relevanter Produktattribute in Echtzeit, in-line oder on-line mit den Arbeitsschritten, die ein zuverlässiges Scale-up, Scale-out und einen Standorttransfer garantieren.


Integration mit FPLC im Labormaßstab - und vieles mehr

Die Integration eines ultraDAWN in eine präparative FPLC ist vielleicht die einfachste RT-MALS-Konfiguration. Tatsächlich gibt es jedoch mehrere Möglichkeiten, RT-MALS mit einer Vielzahl von Prozessgeräten zu nutzen.

Der ultraDAWN eignet sich für Durchflussraten von 0,3 bis 150 mL/min und darüber hinaus und kann daher unmittelbar nach dem UV- oder Leitfähigkeitsdetektor in-line platziert werden. Bei größeren FPLC-Systemen wird eine HPLC-Pumpe verwendet, um einen kontinuierlichen Slipstream mit 0,1 bis 10 mL/min zu erzeugen. Das ultraDAWN/OBSERVER-System kann analoge und digitale Signale mit der FPLC austauschen, um die Datensammlung zu synchronisieren, analoge Daten zwischen den Systemen zu übertragen und die Fraktionssammlung zu optimieren.

Der RT-MALS-Betrieb mit anderen Geräten erfolgt in der Regel in einer der folgenden Konfigurationen: in-line oder on-line.

RT-MAL R&D Lab

Für chromatografische Operationen mit hohen Flussraten wird ultraDAWN online konfiguriert und eine HPLC-Pumpe verwendet, um einen Slipstream zu erzeugen. Bei niedrigeren Flussraten wird das ultraDAWN direkt in-line mit der FPLC platziert.

Wie funktioniert MALS?

Der MALS-Detektor umfasst 18 Fotodioden, die in verschiedenen Winkeln θ relativ zum Laserstrahl positioniert sind, um die Streulichtfunktion R(θ), zu messen, sowie eine weitere, die die Transmission durch die Durchflusszelle misst. An jedem Datenpunkt, in der Regel zwei oder mehr pro Sekunde:

  1. Die Kurve der Streulichtintensität gegen den Winkel, R(θ), wird angepasst, um R(0) zu bestimmen (der y-Schnittpunkt beim Winkel θ = 0).
  2. Für Makromoleküle:
    • Die gewichtsgemittelte molare Masse, Mw, M w wird aus dem Verhältnis von R(0) und der Konzentration berechnet. Die Konzentration wird entweder aus der UV/Vis-Absorption abgeleitet, über einen Analogausgang an den ultraDAWN übermittelt oder vom Benutzer in OBSERVER eingegeben, wenn die Konzentration bekannt und über den Prozess hinweg konstant ist.
    • Der z-durchschnittliche Gyrationsradius, Rg, wird durch Anpassung einer geeigneten Gleichung an die Winkelabhängigkeit von R(θ) berechnet.
  3. Für Nanopartikel mit größeren Genvektoren:
    • Der z-mittlere Radius R wird aus der Winkelabhängigkeit von R(θ) berechnet.
    • Die Partikelkonzentration (z. B. virale Partikel/ml) wird aus R(0) und dem Partikelradius berechnet.
  4. Für AAV und andere kleine virale Vektoren:
    • R(0) wird mit der UV-Absorption bei 260 und 280 nm kombiniert, um die molaren Massen des proteinhaltigen Kapsids und des Nukleinsäuregenoms zu bestimmen.
    • Diese molaren Massen werden analysiert, um das Verhältnis von Vollkapsid zu Gesamtkapsid (Vg/Cp) zu bestimmen. UV-Extinktionen und Molmassen werden kombiniert, um die Gesamt-, Voll- und Leerkapsid-Titer zu berechnen.
    • Der Effektivradius Rg wird anhand der Winkelabhängigkeit von R(θ) berechnet.

Die meisten Konstanten, die zur Bestimmung von Mw, Radius, Partikelkonzentration, Vg/Cp usw. verwendet werden, hängen mit den optischen Eigenschaften des Systems zusammen, z. B. mit der Laserwellenlänge und dem Brechungsindex des Lösungsmittels (der mobilen Phase). Darüber hinaus müssen der Brechungsindex des Analyten (bei Partikeln) oder der dn/dc-Wert, das spezifische Brechungsindexinkrement (bei Makromolekülen) in der mobilen Phase bekannt sein oder gemessen werden (das ist einfacher, als es klingt!), und bei Verwendung eines UV-Detektors müssen die Extinktionskoeffizienten angegeben werden. Weitere Einzelheiten über die MALS-Theorie finden Sie auf unserer Seite MALS-Theorie.

Bei der Mehrwinkel-Lichtstreuung wird die Lichtmenge analysiert, die vom Analyten in Detektoren gestreut wird, die in verschiedenen Winkeln relativ zum Beleuchtungsstrahl positioniert sind. Die Extrapolation auf den Nullwinkel ergibt die molare Masse und die Winkelvariation die Größe.


Wenn RT-MALS unzureichend ist

Mit RT-MALS können nur durchschnittliche Molmassen, Partikelgrößen, Partikelkonzentrationen und Vg/Cp bestimmt werden. Partikelgrößenverteilungen sowie Konzentrationen können at-line mit einem DynaPro® NanoStar® oder DynaPro Plate Reader zur dynamischen Lichtstreuung gemessen werden. Ein weiterer at-line Ansatz ist die Kombination eines microDAWN® MALS-Detektors für UHPLC mit einem Sampling Front End und einer UHP-SEC-Trennung, die eine detaillierte Quantifizierung alle 3 - 5 Minuten ermöglicht.

In-Prozess-AAV-Quantifizierung unter Verwendung eines DynaPro-Plattenlesegeräts für die dynamische Lichtstreuungsanalyse von Größenverteilungen und Virionenkonzentrationen.


Was macht ein vollständiges RT-MALS-System aus?

In-line mit FPLC, nicht-GMP

Für RT-MALS in-line mit FPLC benötigen Sie lediglich ein standardmäßiges präparatives FPLC-System mit einer I/O-Box für analoge Ein-/Ausgänge und digitale Signale, ultraDAWN und OBSERVER (für die Echtzeitanalyse mit Rückmeldung an die FPLC) und/oder ASTRA-Software (für die Post-Process-Analyse). In der Regel funktioniert diese Kombination gut für Durchflüsse bis zu 150 ml/min.

Bei der Überwachung von Proteinen, Nukleinsäuren oder AAVs werden die Signale des FPLC-UV-Detektors über analoge Kabel an den ultraDAWN weitergeleitet. Für die Messung von Proteinen oder Nukleinsäuren ist eine UV-Wellenlänge erforderlich, während für AAVs zwei Wellenlängen (260 nm und 280 nm) benötigt werden. Für die Überwachung größerer viraler Vektoren ist UV nicht erforderlich, die Signale können jedoch zu Vergleichs- und Synchronisierungszwecken in OBSERVER oder ASTRA eingelesen werden.

Die Datenerfassung zwischen der FPLC-Software und OBSERVER oder ASTRA wird durch den Austausch von digitalen Impulsen synchronisiert. Darüber hinaus kann OBSERVER zwei Arten von Analogsignalen an die FPLC ausgeben:

  1. Trigger: Ein +2-V-'Trigger'-Signal, das anzeigt, dass das Elutionsmaterial die Pooling-Kriterien erfüllt;
  2. Daten: Eine analoge Spannung proportional zu einer der gemessenen Eigenschaften (z. B. Molmasse oder Vg/Cp), die in die FPLC-Software eingelesen, angezeigt und zusammen mit den nativen Daten gespeichert und für die Fraktionssammellogik verwendet werden kann.

ultraDAWN arbeitet mit gängigen FPLC-Systemen in Proteinreinigungslabors.


In-line mit anderen Systemen, nicht-GMP

ultraDAWN kann in-line mit anderen Systemen betrieben werden, die einen relativ geringen Durchfluss liefern, z. B. TFF oder ein mikrofluidisches Nanopartikel-Produktionssystem. Die Grenze für den Inline-Betrieb ist in der Regel der Gegendruck in der Prozessanlage: ultraDAWN erzeugt 0,7 bar (9 psi) bei 150 ml/min; wenn der Prozess also einen höheren Gegendruck verträgt, können höhere Durchflussraten erzielt werden.

Die meisten anderen Systeme mit relativ niedrigen Durchflussraten verfügen nicht über die umfassende Steuerungssoftware, die FPLC bietet, mit Ausnahme vielleicht von TFF. Die Datenerfassung usw. wird normalerweise manuell über OBSERVER oder ASTRA gesteuert. Wenn der Benutzer jedoch geeignete Analog-Digital-Funktionen bereitstellt, kann eine ähnliche Integration wie bei FPLC vorgenommen werden.

On-line mit Chromatographie, nicht GMP

Für die Chromatographie im Pilot- und Prozessmaßstab ist die Flussrate in der Regel zu hoch, um durch den ultraDAWN zu fließen, daher wird die Online-Konfiguration verwendet. Eine quaternäre HPLC-Pumpe, die von OBSERVER gesteuert wird, entnimmt dem Hauptprozessstrom einen kleinen kontinuierlichen Slipstream mit 0,1 - 10 mL/min.

Die Pumpe kann optional so konfiguriert werden, dass sie eine kontinuierliche Verdünnung der Slipstream-Probe vornimmt. Die Verdünnung ist für diese spezifischen Bedingungen wichtig:

  • Wenn die mobile Phase eine geringe Ionenstärke aufweist, wird die Probe mit einem Puffer mittlerer oder hoher Ionenstärke verdünnt, um elektrostatische Wechselwirkungen zwischen den Molekülen zu untersuchen.
  • Wenn die mobile Phase eine unterschiedliche Ionenstärke und eine hohe Konzentration (> 2 mg/ml) aufweist, wird die Probe mit einem Puffer mittlerer Ionenstärke in einem hohen Verdünnungsverhältnis verdünnt, um einen nahezu konstanten, gut gepufferten Zustand zu erreichen. Wenn die Probe extrem trübe ist, wird sie verdünnt, um die Lichtdurchlässigkeit zu ermöglichen.
  • Wenn die Probe nicht verdünnt wird, kann sie in den Prozess zurückgeführt werden, was jedoch - je nach relativem Probenahmevolumen und Verdünnungsverhältnis - unerwünscht sein kann, wenn eine Verdünnung vorgenommen wird.

In der Online-Konfiguration kann OBSERVER analoge Signale mit der FPLC austauschen, wie im Abschnitt "Inline-FPLC-Einrichtung" erläutert, aber keine digitalen Signale zur Synchronisierung der Datenerfassung austauschen - dies muss manuell erfolgen.


On-line mit anderen Prozessanlagen, nicht GMP

Unter Verwendung der quaternären HPLC-Pumpe kann ultraDAWN auch an TFF- oder Fill-Finish-Anlagen mit hoher Durchflussrate sowie an stationäre Behälter wie chemische Reaktoren angeschlossen werden. Diese bieten in der Regel keine analog-digitalen Schnittstellen, aber wenn sie vorhanden sind, kann ultraDAWN sie nutzen, um z. B. den analogen Triggerausgang zur Steuerung des Quenching einer Reaktion oder zum Umschalten eines Ventils zwischen Pool und Abfall zu verwenden. Falls UV-Messungen erforderlich sind, können diese mit einem eigenständigen UV-Detektor durchgeführt werden, der zwischen der Pumpe und ultraDAWN platziert wird.


GMP-Prozesse

Software:

  • Für die Postprozessanalyse gemäß 21 CFR Part 11 ist ASTRA mit dem ASTRA Security Pack erhältlich.
  • Für die Echtzeitanalyse ist OBSERVER mit OPC-UA-Konnektivität erhältlich. Die Benutzer können einen OPC-UA-Client schreiben, der die Konformitätsanforderungen erfüllt, z. B. eine sichere Datenbank oder Prüfpfade. Die OBSERVER-Oberfläche ist gegen Benutzereingriffe gesperrt, wenn sie mit einem OPC-UA-Client verbunden ist.

Hardware:

  • Der ultraDAWN ist derzeit nicht für die Sprühsterilisation oder Gammabestrahlung/Autoklavierung der Durchflusszelle geeignet.
  • Der Flussweg kann intern mit 1 M NaOH oder den meisten anderen Standardsterilisationslösungen gereinigt werden, und die Reinigung wird zusammen mit dem gesamten Skid validiert.
  • Das Instrument kann in einem Schrank untergebracht werden, der für die Sprühsterilisation geeignet ist.

Für chromatografische Operationen mit hohen Flussraten wird ultraDAWN online konfiguriert und verwendet eine HPLC-Pumpe, um einen Slipstream zu erzeugen. Bei niedrigeren Flussraten wird das ultraDAWN direkt in-line mit der FPLC platziert.

Quantifizierung von Produkteigenschaften, wann und wo es am meisten zählt

Die wichtigsten Anwendungsbereiche von RT-MALS sind Biotherapeutika, Impfstoffe, virale und nicht-virale Genvektoren und Nanopartikel als Träger für Arzneimittel. Nachstehend finden Sie eine Auswahl von Anwendungen. Weitere Links zu Anwendungshinweisen, Webinaren, unserer durchsuchbaren Bibliographie und mehr finden Sie auf der Registerkarte Ressourcen.

Wenn Sie etwas Vielversprechendes gefunden haben, kontaktieren Sie uns bitte, indem Sie auf die Schaltfläche Info anfordern klicken. Ein fachkundiger Anwendungswissenschaftler wird sich mit Ihnen in Verbindung setzen, um festzustellen, ob RT-MALS Ihren spezifischen PAT-Anforderungen entspricht.

Virus purification

Impfstoffe

Aufreinigung von Viren

Um virusangereicherte Fraktionen während der chromatographischen Reinigung durch Ionenaustausch zu sammeln, überwacht RT-MALS den Partikelradius R. Der Auslöser wird so eingestellt, dass er sich einschaltet und ein Sammelventil aktiviert, wenn R innerhalb eines geeigneten Bereichs liegt, um monomere Viruspartikel von kleineren Proteinen, DNA, Virusaggregaten oder Zelllysatfragmenten zu unterscheiden. Gleichzeitig wird die Viruspartikelkonzentration für die sofortige Bestimmung des Titers im Pool berechnet.

Erfahren Sie, wie MALS bei der schnellen At-Line-Überwachung der Aufreinigung virusähnlicher Partikel eingesetzt wird in Aguilar et al., “At-line multi-angle light scattering detector for faster process development in enveloped virus-like particle purification”, J. Sep. Sci. (2019)

Virus purification

RT-MALS optimiert die chromatographische Reinigung von viralen Vektoren durch die Unterscheidung von Viren und Verunreinigungen.


Ultrafiltration

Ein Tangentialflussfiltrationsschritt zur Konzentrierung viraler Vektoren kann von einem ultraDAWN gesteuert werden, der zur Überwachung der Partikelkonzentration eingerichtet ist. Der ultraDAWN ist in einer Online-Konfiguration über eine Pumpe mit dem TFF-Durchflussweg verbunden und empfängt kontinuierlich Proben (die anschließend in das TFF-System zurückgeführt werden). In OBSERVER wird der Auslöser so programmiert, dass er sich einschaltet, wenn die Konzentration über dem festgelegten Endpunkt liegt, und dem Kontrollsystem signalisiert, den Prozess zu beenden.

Gleichzeitig wird die virale Größe überwacht, um eine mögliche Verschlechterung der Partikel sofort zu erkennen.

ehen Sie sich die neuesten Webinare über die Verwendung von RT-MALS für die Überwachung nachgeschalteter Prozesse zur Herstellung viraler Vektoren an.

ultradawn reporting

Die UF/DF von viralen Vektoren wird von ultraDAWN mit der OBSERVER-Echtzeitsoftware sowohl kontrolliert als auch auf Produktqualität überwacht.


Depolymerisation von Polysacchariden

Bei diesem Verfahren muss die Hydrolyse des Polysaccharids gestoppt werden, wenn es das Zielmolekulargewicht von 350 kDa erreicht. Bei der Online-Konfiguration wird die Probe kontinuierlich aus dem Reaktor entnommen, mit Puffer verdünnt und dem ultraDAWN zugeführt. RT-MALS überwacht das Molekulargewicht und löst den Trigger aus, wenn das Molekulargewicht unter dem festgelegten Endpunkt liegt.

Laden Sie die Application Note herunter:AN8005: RT-MALS end-point determination of a polysaccharide depolymerization process. MALS wurde auch in Verbindung mit präparativer Größenausschlusschromatographie für die Echtzeitüberwachung der Reinigung von Protein-Polysaccharid-Konjugaten in Rajendar et al., “Multi angle light scattering as a process analytical technology tool for real-time monitoring of molar mass of protein-polysaccharide conjugate fractions”, J. Chromat. Open (2022).

RT-MALS sichert die Produktqualität in diesem Depolymerisationsschritt, unabhängig von Schwankungen des Ausgangsmaterials.


Biotherapeutika

Aufreinigung von Proteinen

Das durch RT-MALS ermittelte gewichtsmittlere Molekulargewicht kann zur Schätzung des Aggregatgehalts in einem Polishing-Schritt unter Verwendung eines ultraDAWN in-line mit der hydrophoben Interaktionschromatographie im Durchfluss verwendet werden. In diesem Beispiel mit einem mAb von 146,8 kDa ist der Trigger von OBSERVER auf eine Bande zwischen 145 und 152,5 kDa programmiert, wobei letztere 3,5 % Aggregat entspricht. Der Trigger schaltet sich nach 31 Minuten ein und nach 91 Minuten aus, was einem Gesamtaggregatgehalt von 0,9 % im Pool entspricht.

Lesen Sie in Patel et al., “Multi-angle light scattering as a process analytical technology measuring real-time molecular weight for downstream process control”, mAbs 2018, wie RT-MALS zum ersten Mal für die hochpräzise Überwachung der Aggregatbelastung während der Durchflussreinigung von mAb eingesetzt wurde.

Ein Beispiel für Inline-MALS zur Überwachung und Optimierung des Poolings eines Fab-Arms eines monoklonalen Antikörpers, der durch Bind-and-Elute-Ionenaustauschchromatographie gereinigt wurde, ist zu finden in AN8004: Coupling MALS with preparative ion-exchange (pIEX) for structural biology applications.

ultradawn reporting

Die Überwachung des Molekulargewichts in Echtzeit identifiziert den Aggregatgehalt, um die Ausbeute zu optimieren und gleichzeitig die Gesamtqualität des Pools zu erhalten.


AAV-Anreicherung

Die Ionenaustauschchromatographie (IEX) ist eine gängige Methode zur Trennung von leeren und vollen adeno-assoziierten viralen Vektoren sowie zur Entfernung von Restverunreinigungen. RT-MALS kann in Pre-Scale IEX-Systemen eingesetzt werden, um die Konzentrationen der Kapsidpartikel und des viralen Genoms jeder eluierten Fraktion zu überwachen und ein Signal zu geben, wenn Vg/Cp über einem bestimmten Wert liegt, um das Pooling zu kontrollieren. Gleichzeitig liefern ultraDAWN und OBSERVER weitere wichtige Produktattribute, die mit der Aggregation und der Unterscheidung zwischen AAVs und Prozessverunreinigungen wie freier DNA in Verbindung gebracht werden können.

Erfahren Sie in unserer Applikationsnotiz, wie RT-MALS eingesetzt wird, um die Entwicklung eines Verfahrens zur AAV-Anreicherung durch Ionenaustauschchromatographie zu beschleunigen. AN8008: Real-time monitoring and control of AAV chromatographic enrichment with RT-MALS.

ultradawn reporting

Sowohl die Konzentrationen der Capsidpartikel als auch des viralen Genoms werden mit RT-MALS überwacht, ebenso wie das Capsidverhältnis Vg/Cp, die molaren Massen von Capsid und Genom und die Virusgröße. Zusammengenommen weisen diese Daten auf ein Pooling zur Anreicherung hin, wobei Aggregate und Verunreinigungen eliminiert werden.


Verabreichung von Arzneimitteln aus Nanopartikeln

Homogenisierung von Liposomen

Die eingehenden Liposomen weisen zunächst einen großen Größenbereich auf, werden aber durch Homogenisierung auf eine einheitliche Größe reduziert, so dass sie innerhalb eines engen Größenbereichs entstehen. RT-MALS überwacht Produktattribute wie Radius und Konzentration; wenn sie außerhalb des spezifizierten Bereichs liegen, signalisiert OBSERVER dem Prozesskontrollsystem, dass das Produkt, das nicht der Spezifikation entspricht, in den Abfall geleitet wird, um eine Verunreinigung des Sammelbehälters zu vermeiden.

Laden Sie diese Application Note herunter: AN8006: In-line monitoring of liposome size by RT-MALS.

ultradawn reporting

ultraDAWN überwacht Nanopartikel-Produktionsprozesse wie Extrusion, Homogenisierung oder mikrofluidische Fällung, um Abweichungen von vorgegebenen Produkteigenschaften zu erkennen.



 Webinare zu RT-MALS

Bringen Sie neues Licht in Ihren Prozess

Keine langen Wartezeiten mehr für Offline-Probenanalysen. Keine verschwendeten Chargen mehr. Mit RT-MALS können Sie endlich sehen, was Sie wissen müssen - wahre Produkteigenschaften - in Ihrem PD-Labor oder in der Produktion, in Echtzeit, direkt gemessen, ohne Modelle.

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Wie wende ich RT-MALS an?

Da RT-MALS mit einer Vielzahl von Verarbeitungsschritten und Geräten verwendet wird, hängt die Art und Weise der Verwendung von der jeweiligen Anwendung ab. Ein allgemeiner Überblick ist:

  1. Bringen Sie die Probe zum ultraDAWN.
    • Wenn das ultraDAWN in-line mit dem Prozessfluss ist, ist dies trivial.
    • Bei einer Online-Konfiguration wird die Einlassleitung A der quaternären HPLC-Pumpe mit der Probenquelle (Reaktorbehälter oder Hauptprozessleitung) verbunden. Die Einlassleitung B befindet sich in einer Flasche mit dem Prozesspuffer, die Leitung C kann in einer Flasche mit Verdünnungsmittel und die Leitung D in einer Flasche mit Waschlösung platziert werden.
  2. Für die Überwachung von Makromolekülen oder AAVs muss die Konzentrationsquelle eingerichtet werden.
    • Ein Reaktorbehälter könnte eine konstante Konzentration haben.
    • Für andere Systeme wird ein analoges UV-Signal oder eine andere Nachweismethode benötigt, und das Verzögerungsvolumen zwischen dem Konzentrationsdetektor und dem ultraDAWN muss festgelegt werden.
    • Die AAV-Überwachung erfordert zwei UV-Wellenlängen
  3. Erfassen von Basislinienwerten
    • In-Line-Konfiguration: Elutionspuffer oder ein beliebiges Lösungsmittel, das mit dem Produkt vorhanden ist, laufen lassen.
    • On-line-Konfiguration: Der Prozesspuffer/das Lösungsmittel wird über die Einlassleitung B zugeführt.
  4. Starten Sie den Prozess - OBSERVER berechnet, zeigt und exportiert die Produktattribute
  5. Wenn Sie die Trigger-Funktion von OBSERVER nutzen: Beginnen Sie mit der Prüfung auf Triggerbedingungen in OBSERVER. Wenn diese erfüllt sind, wird das Triggersignal auf "high" gesetzt und zeigt an, ob der Prozess beendet, ein Ventil geschaltet oder mit der Sammlung von Fraktionen begonnen werden soll. Unter bestimmten Triggerlogik-Spezifikationen geht der Trigger auf "low", wenn die Bedingungen nicht mehr erfüllt sind, und dann wieder auf "high", wenn sie wiederkehren.
  6. Alternativ kann die Prozesssoftware die Attributwerte verwenden, um ihre eigenen Entscheidungen bezüglich der Vorgänge zu treffen, oder die Werte können einfach zur späteren Überprüfung aufgezeichnet werden.

Ein ultraDAWN wird im Allgemeinen ein- oder zweimal pro Jahr kalibriert und benötigt für die meisten Produkte keine Kalibrierkurven. Wenn ein neues Lösungsmittel eingeführt wird, dessen Brechungsindex sich erheblich von dem des vorherigen Lösungsmittels unterscheidet, kann es notwendig sein, eine "Normalisierung" durchzuführen, ein einfaches Verfahren, bei dem 40 KDa Dextran oder ein ähnlich kleines Polymer oder Protein, das in dem neuen Lösungsmittel gelöst ist, durch das ultraDAWN fließt.

ultradawn reporting

ultradawn reporting

Wenn der ultraDAWN mit OBSERVER verbunden ist, zeigt das Touchscreen-Display die aktuellen und zuletzt gemessenen Attribute in Echtzeit an.


OBSERVER Arbeitsabläufe

Der Betrieb von OBSERVER basiert auf anpassbaren Arbeitsabläufen:

  • Inline oder Online Makromoleküle - zur Überwachung und Steuerung der Verarbeitung von Polysacchariden, Proteinen etc.
  • Inline- oder Online-Nanopartikel - zur Überwachung und Steuerung der Verarbeitung von Viren, LNPs, Liposomen, etc.
  • Inline AAV - zur Überwachung der Verarbeitung von AAV, anderen kleinen viralen Vektoren oder virusähnlichen Partikeln, die Nukleinsäuren einkapseln, oder kleinen UV/Vis-aktiven Nanopartikeln (bis zu ~ 50 nm Durchmesser), die Arzneimittelwirkstoffe wie Peptide oder niedermolekulare Medikamente einkapseln.
  • Leistungsqualifizierung
  • Automatisierte Reinigung

 


In-line Makromolekül, Nanopartikel oder AAV

OBSERVERs in-line Arbeitsabläufe:

  1. Synchronisierung mit einem FPLC- oder mikrofluidischen System
  2. Bericht für den Hauptprozessablauf
    • Makromoleküle: gewichtsgemittelte molare Masse Mw und z-gemittelter rms-Radius Rg
    • Nanopartikel: z-mittlerer rms-Radius R und Partikelkonzentration PC
    • AAV: Gesamt-, Voll- und Leerpartikelkonzentration; Gesamt-, Kapsid- und Nutzlast-Molmasse; Voll-Total-Verhältnis; z-mittlerer Effektivradius Rg
  3. Bericht für die gesammelte Fraktion
    • Makromoleküle: Mw und Gesamtmasse
    • Nanopartikel: PC und Gesamtzahl der Partikel
    • AAV: Gesamt-, Voll- und Leerpartikelkonzentration; Gesamt-, Kapsid- und Nutzlast-Molmasse; Voll-Gesamt-Verhältnis; z-mittlerer rms-Radius Rg sowie Gesamtzahl der Kapside, Anzahl der Vollkapside und Anzahl der Leerkapside.

OBSERVER, real-time MALS


Online-Makromolekül oder Online-Nanopartikel

Die Online-Workflows von OBSERVER:

  1. Steuern Sie eine Hilfspumpe, um:
    • Entnahme eines Probenstroms aus dem Hauptprozessstrom
    • Verdünnen der Probe bis zu 10:1
    • Übergabe des beprobten Produkts an den ultraDAWN
  2. Bericht für den Hauptprozessfluss
    • Makromoleküle: Mw und Rg
    • Nanopartikel: R und PC

OBSERVER, real-time MALS


OPC-UA Betrieb

Der Basisbetrieb von OBSERVER wird über eine grafische Windows-Benutzeroberfläche gesteuert und die Daten werden überprüft. Für den GMP-Betrieb wird OBSERVER zu einem OPC-UA-Server. Ein vom Benutzer bereitgestelltes Client-Programm kommuniziert mit OBSERVER, um die Steuerung und den Datenabruf durchzuführen.

OBSERVER, real-time MALS

Die Einhaltung von 21 CFR Part 11 für RT-MALS wird durch OPC-UA-Steuerung erreicht.


ASTRA

Die ASTRA-Software wird verwendet, wenn keine Echtzeitmessungen erforderlich sind und es ausreicht, die Daten während des Prozesses zu erfassen und anschließend zu analysieren. ASTRA ist in vielerlei Hinsicht wie eine typische Chromatografiesoftware aufgebaut.

Für Anwender in GMP/GLP-regulierten Umgebungen ermöglicht das ASTRA Security Pack Add-on die Einhaltung von 21 CFR Part 11, einschließlich vollständiger Prüfprotokolle und elektronischer Signaturen.

Wyatt Technology bietet verschiedene Möglichkeiten zur Unterstützung von Anfängern und fortgeschrittenen Anwendern, darunter Tutorials, Schulungsmaterialien und technische Hinweise im online Wyatt Support Center; pTelefon- und E-Mail-Support sowie die Light Scattering University. Besuche vor Ort können für IQ/OQ, Service und vorbeugende Wartung sowie für Gruppenschulungen vereinbart werden.

OBSERVER, real-time MALS

Mit einem ultraDAWN bietet ASTRA umfassende Charakterisierungsmethoden für die Postprozess-Analytik.


Basierend auf der preisgekrönten MALS-Technologie von Wyatt

Vor mehr als 45 Jahren erfanden die Wissenschaftler von Wyatt Technology die ersten kommerziellen Lichtstreuungsinstrumente, die Laser als Lichtquelle nutzen. Seit mehr als dreieinhalb Jahrzehnten definieren wir den Stand der Technik für Laserlichtstreuungshardware, -software, -schulungen und -dienstleistungen neu, um die Bedürfnisse unserer Kunden zu erfüllen.

Mit RT-MALS bringt Wyatt dasselbe Engagement in die PAT für Wissenschaftler in der Prozessentwicklung und Produktionsingenieure ein.

sec-mals

Wyatt Technology wurde 1982 von Dr. Philip Wyatt (Mitte) gegründet und setzt auch heute noch auf die Grundwerte Qualität und persönlichen Service


MALS

ultraDAWN

ultraDAWN - Der einzige MALS-Detektor für den Prozess- und Echtzeitbetrieb. Enthält Detektoren in 18 Winkeln zur Bestimmung von Molmassen von 200 Da bis 1 GDa und Radien von 10 bis 250 nm sowie einen Transmissionsdetektor für genaue Streumessungen unter trüben Bedingungen.

  • Standardoption: Umgebungstemperatur; Durchflussraten von 0,1 bis 150 mL/min mit Schlauchwechsel möglich
  • Beheizte/gekühlte Option: -15° C bis +150 °C; geeignet für Durchflussraten von 0,1 bis 5 mL/min

Beide ultraDAWN-Versionen können mit optischen Abschwächern ausgestattet werden, um trübe Lösungen zu messen. Erfahren Sie mehr.

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Software

OBSERVER Echtzeit-MALS-Messungen für die Prozessanalytik und Prozesssteuerung.

  • Akzeptiert MALS-Daten und analoge UV-Daten (digitalisiert durch den ultraDAWN) zur Quantifizierung von Produkteigenschaften von Makromolekülen, Nanopartikeln und AAVs oder anderen Vehikeln unter 50 nm für die Gen- oder Medikamentenabgabe.
  • In-line: Integration mit FPLC und ähnlichen Systemen über analogen und digitalen Signalaustausch. Gibt ein analoges Triggersignal und analoge Daten an das FPLC-System aus.
  • On-line: steuert eine quaternäre HPLC-Pumpe zur Entnahme eines Slipstreams mit optionaler Verdünnung. Gibt ein analoges Triggersignal an die Prozesssteuerung aus.
  • Makromoleküle: Bestimmt die molare Masse und den Effektivradius. Der Aggregatzustand kann anhand von Änderungen der molaren Masse geschätzt werden.
  • Nanopartikel: Bestimmt die durchschnittliche Partikelgröße und -konzentration. Partikel werden anhand ihrer Größe von freien Makromolekülen unterschieden.
  • AAVs (und andere kleine Vektoren): Bestimmt Vg/Cp, Gesamt- und Vollkonzentrationen, molare Masse von Kapsid und Nutzlast, rms-Radius. Aggregatmengen können anhand von Änderungen der Capsid-Molmasse geschätzt werden.
  • OPC-UA-Konnektivität für kommerzielle Prozesse und GMP-Betrieb.

ASTRA -Umfassende Post-Process-Analyse von In-MALS-Messungen zur Bestimmung von Molmasse, Größe, Partikelkonzentration und mehr. Analysiert auch Online-DLS-Daten.

  • Das Security Pack Add-on ermöglicht die Einhaltung von 21CFR(11), einschließlich vollständiger Prüfpfade und elektronischer Signaturen.

 


RT-MALS erforschen

Erfahren Sie mehr über die Funktionsweise von RT-MALS und die Echtzeit-Quantifizierung von Produkteigenschaften für Proteine, virale Vektoren, Lipid-Nanopartikel und mehr. Diese Ressourcen sind alle auf unserer Website verfügbar.

Webinare

On-Demand-Webinare, die die Theorie und die Anwendungen von RT-MALS vorstellen, stehen auf der Seite RT-MALS Webinare. Im Folgenden sind einige der beliebtesten aufgelistet:

Theorie

Auf den folgenden Seiten finden Sie Einzelheiten zur MALS-Theorie:

Auf diesen Seiten finden Sie zusätzliche Informationen über spezifische Analysen, die mit RT-MALS durchgeführt werden:

Literaturverzeichnis

Eine umfangreiche durchsuchbare Bibliographie von Veröffentlichungen über Wyatt SEC-MALS-Instrumente ist unter www.wyatt.com/Bibliography. Öffnen Sie einfach die Erweiterte Suche und klicken Sie auf das Feld Multi-Angle Light Scattering (Mehrwinkel-Lichtstreuung) und geben Sie dann Ihre Suchbegriffe ein.

Technische Hinweise

Wyatt bietet seinen Kunden einen umfassenden Online-Support über das Wyatt Support Center, einschließlich zahlreicher technischer Hinweise, die helfen können, RT-MALS-Experimente optimal zu nutzen. Wenn Sie ein Kunde sind und noch keinen Zugang haben, beantragen Sie bitte ein Konto auf der Seite Support Log-in.

Bei Wyatt ist es persönlich

Ihr Erfolg ist unser Erfolg! Ab dem Zeitpunkt, an dem Sie ein Wyatt-Instrument kaufen, sind wir bei jedem Schritt für Sie da und bieten Ihnen mehr als nur eine Instrumentengarantie. Wyatt bietet eine ganze Reihe von Support-Angeboten, damit Sie das Beste aus Ihrer Investition machen können. Vor allem aber erhalten Sie eine einzigartige persönliche Betreuung, die Ihren Erfolg und Ihre Produktivität sichert.

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Vor-Ort-Installation und Schulung

Beim Kauf eines jeden Geräts bieten wir eine Vor-Ort-Installation und einen Einarbeitungsbesuch in Ihrem Labor an, um die ordnungsgemäße Einrichtung und Funktion des Geräts sicherzustellen. Außerdem bieten wir maßgeschneiderte Vor-Ort-Schulungen an, die auf Ihre speziellen Bedürfnisse zugeschnitten sind. Diese zusätzlichen Dienstleistungen sind besonders dann wünschenswert, wenn eine große Gruppe von Mitarbeitern geschult werden soll.

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Service und Support im ersten Jahr

Für alle neuen Wyatt-Geräte erhalten Sie ein Jahr lang unbegrenzten Telefon- und E-Mail-Support sowie unsere Standardgarantie, die im ersten Jahr alle Kosten abdeckt. Unser sympathisches Team aus promovierten Wissenschaftlern und erfahrenen Technikern bietet sowohl technische als auch anwendungstechnische Unterstützung. Wir zeigen Ihnen, wie Sie Ihre Daten analysieren oder die Gerätekommunikation per Fernzugriff auf Ihren PC einrichten können.

Nach dem ersten Jahr sind jährliche Servicepläne für kontinuierlichen, unbegrenzten Telefonsupport, E-Mail-Support und Geräteservice erhältlich. Zu den Vorteilen der Servicepläne gehören jährliche vorbeugende Wartung, Vor-Ort-Kalibrierung, Requalifizierung sowie Preisnachlässe auf Ersatzteile und Arbeitsaufwand bei Reparaturen. Erfahren Sie mehr über Servicepläne.

Die Einzelheiten des Service im ersten Jahr sowie des fortlaufenden Supports können je nach Region variieren. Bitte wenden Sie sich für weitere Informationen an Ihren Wyatt-Vertreter vor Ort.

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IQ/OQ und Konformität

Wyatt Technology bietet ein komplettes Konformitätsprogramm einschließlich Dokumentation und Vor-Ort-Validierung für alle seine Geräte. Wir stellen die notwendigen Ressourcen und Werkzeuge zur Verfügung, um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten. Wir haben intensiv mit unseren Partnern in konformen Umgebungen zusammengearbeitet, um ein solides Paket von Dokumenten und Dienstleistungen zu erstellen. Geräte und Software von Wyatt werden in GMP-Umgebungen in der Pharma- und Biotech-Industrie sowie in anderen regulierten Branchen auf der ganzen Welt eingesetzt. Erfahren Sie mehr über unser Compliance-Programm.

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Light Scattering University

Unser Flaggschiff-Schulungsprogramm Light Scattering University® (LSU) ist bei jedem Kauf eines Lichtstreuungsgeräts enthalten. In dem 2-, 3- oder 4-tägigen Kurs - je nachdem, welches System gekauft wird - lernen die LSU-Teilnehmer fortgeschrittene Datenverarbeitungsmethoden und alternative Analysewerkzeuge kennen, mit denen sie bisher vielleicht nicht vertraut waren. Die Studenten lernen auch, wie ihre MALS- und DLS-Daten Informationen aus anderen Techniken, die sie im Labor verwenden, ergänzen. Für LSU-Absolventen werden Fortgeschrittenenkurse zu detaillierteren Techniken und Themen angeboten.

Erfahren Sie mehr.

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Service- und Support-Pläne

Wir bei Wyatt wissen, dass Ausfallzeiten und Produktivitätsverluste kritisch sind. Deshalb haben wir umfassende Serviceangebote entwickelt - unsere Platin-, Gold- und Silber-Servicepläne -, die speziell darauf ausgerichtet sind, die vorbeugende Wartung und Reparatur von Geräten schnell, reibungslos und problemlos zu gestalten. Diese Pläne sind auf jährlicher Basis nach Ablauf der Gerätegarantie für das erste Jahr erhältlich und bieten zusätzlich zum Geräteservice vorrangigen Telefon- und E-Mail-Support.

Die Servicepläne Platinum und Gold bieten umfassende vorbeugende Wartung vor Ort, Reparaturdienste und Software-Updates. Ein hochqualifizierter Wyatt-Außendiensttechniker kommt in Ihre Einrichtung und führt jährliche oder halbjährliche präventive Wartungsarbeiten, Kalibrierungen und optionale Requalifizierungsprüfungen durch. Wir bieten auch Leihgeräte an, falls ein Gerät im Werk repariert werden muss. Mit unserem Silver Service Plan können Sie eine vollständige Gerätekalibrierung und Qualitätskontrollprüfung, einen vorrangigen Service mit Ersatzteilen, Arbeitsaufwand und Versand sowie denselben umfassenden technischen und Anwendungs-Support per Telefon, E-Mail und Bildschirmfreigabe wie bei den Platinum und Gold Service Plänen erwarten.

Erfahren Sie mehr.

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Webbasierte Unterstützung

Unser Customer Support Center enthält eine Fülle von nützlichen Ressourcen zu allen Fragen rund um Ihre Wyatt-Lichtstreuungsgeräte, Software und Anwendungen:

  • Software-Updates und Fehlerbehebungen
  • Technische Hinweise für den Anschluss und die Arbeit mit Ihren Geräten und Ihrer Software
  • Video-Tutorials, Software-Tutorials und pädagogische Webinare
  • Lernressourcen mit neuen Benutzerhandbüchern
  • Referenzmaterialien wie Benutzerhandbücher, Analysezertifikate für von Wyatt gelieferte Standards, CE- und TUV-Erklärungen

Registrieren Sie sich oder loggen Sie sich hier in das Support Center ein.

Wir sind für Sie da

E-Mail: support@wyatt.eu
Telefon: +49 (0)2689-9250
Business hours: M-F 9:00 h - 17:00 h CE(S)T

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Beratung

Nach besonderer Vereinbarung können wir einen erweiterten Beratungsservice vor Ort durch einen Anwendungswissenschaftler anbieten, der Methoden einrichtet und Proben mit Ihren Geräten in Ihrem Labor durchführt. Auf diese Weise müssen Sie keine Proben zur Analyse an einen anderen Ort schicken und können sich in Echtzeit mit den besten verfügbaren Experten austauschen. Die Verfügbarkeit kann auf bestimmte geografische Regionen beschränkt sein.

Wyatt-internen Dienstleistungen zur Probenanalyse informieren.

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Wyatt Technology Shop

In unserem Online-Shop können Kunden aus aller Welt nach Teilen, Verbrauchsmaterialien und Zubehör suchen und sich Produktbilder und Teilenummern anzeigen lassen. Der Shop ist nach Wyatt-Produktfamilien gegliedert, so dass Sie leicht feststellen können, welche Teile mit Ihrem Gerät kompatibel sind. US-amerikanische und kanadische Kunden können sich für ein Konto registrieren und Teile und Zubehör entweder mit einer Bestellung oder einer Kreditkarte bestellen.

Stöbern Sie in unseren beliebtesten Verbrauchsmaterialien, sehen Sie sich Ihre Bestellhistorie an und geben Sie Nachbestellungen einfach online auf. Wenn Sie Fragen dazu haben, welche Waters™ Wyatt Protein SEC-Säule für Ihre Anwendung am besten geeignet ist, schauen Sie sich den freundlichen SEC Columns Guide an, der Sie interaktiv zur empfohlenen Säule führt. Neben der Bestellung von Teilen und Zubehör können Sie sich auch über unsere Schulungskurse, IQ/OQ-Validierung und Servicepläne erkundigen.

Besuchen Sie unseren Online-Shop hier.

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