5 août 2015
Les études de contraintes de cisaillement sur un système d’émulsion huile-eau aboutissent à la rupture des gouttes au cours de la durée expérimentale. Pour compter la taille des gouttes dans les processus de pompage, la pertinence de l’endoscopie en ligne a été démontrée avec succès dans ce protocole.
L’objectif général de cette procédure est de montrer l’adéquation de la technique d’endoscopie en ligne pour les mesures de taille des gouttes dans les processus de pompage. Ceci est réalisé à l’aide d’une configuration de pompe canalisée, composée d’un récipient de stockage, d’un circuit de pompe et de l’équipement pour la technique d’endoscopie en ligne. L’eau est ajoutée dans le récipient de stockage pour être mélangée au tensioactif, après quoi l’huile est ajoutée via l’orifice de la seringue et distribuée par la pompe.
Un logiciel de reconnaissance d’images est ensuite utilisé pour mesurer la taille des gouttes pendant une heure. En fin de compte, le diamètre moyen acide des gouttes est utilisé pour estimer la contrainte mécanique des pompes à usage unique et standard. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes telles que les capteurs FPR, est que la technique d’endoscopie intérieure permet des mesures fiables et précises de la taille des gouttes et des dispersions de liquide liquide avec des évasions standard inférieures à 10 %Pour ce protocole, assurez-vous que le récipient de stockage est équipé d’une roue pour la dissolution du tensioactif.
La première préparation consiste à installer le réservoir de stockage, à fixer la vanne à volant et le tuyau de la boucle de pompe au récipient de stockage. Le récipient de stockage doit être équipé d’un orifice pour seringue, de la pompe d’intérêt, d’une pince sur le débitmètre et d’un capteur de pression à usage unique. Connectez ensuite la tête de pompe au moteur et préparez la sonde de l’endoscope.
Montez ensuite le plan de réflexion, tel qu’un miroir en rhodium sur la pointe de la sonde, ajustez la distance entre le miroir et la lentille à 150 microns. Ajustez ensuite la vis à 100 microns pour faire la mise au point de l’objectif. Généralement, une caméra CCD haute vitesse doit déjà être connectée aux sondes de l’endoscope soat vf.
Ensuite, connectez la sonde au stroboscope via un câble à fibre optique. Connectez ensuite l’appareil photo à l’ordinateur via un câble Ethernet. Enfin, connectez l’appareil photo au stroboscope ensemble via un câble de déclenchement.
La préparation suivante consiste à préparer le logiciel ouvert, le logiciel sopa, qui comprend un logiciel d’acquisition et de reconnaissance d’images, ainsi qu’un analyseur de résultats. Ensuite, sélectionnez le logiciel d’acquisition d’images soat cam control dans le menu principal. De là, cliquez sur le bouton appareil direct dans le coin supérieur gauche pour détecter la caméra.
Maintenant, dans les paramètres du répertoire, sélectionnez l’emplacement sur l’ordinateur où les images seront enregistrées et activez la commande. Créez des sous-dossiers de déclenchement. Entrez ensuite les paramètres du processus dans la section intitulée Mode de déclenchement.
Prêt pour cinq litres d’eau déminéralisée dans le récipient de stockage et allumez la pompe pour purger la pompe et la boucle de pompe. Ensuite, éteignez la pompe et allumez la roue. Ensuite, préparez le tensioactif Triton X 100 et ajoutez-le à l’aide d’une pipette de 10 millilitres en remuant constamment.
Après 10 minutes, le tensioactif sera complètement dissous. Éteignez maintenant la roue et allumez la pompe. Positionnez la sonde de l’endoscope de manière à ce que la lentille se trouve directement sous le tube d’entrée.
L’étape la plus critique est le positionnement de la sonde. Pour ces investigations, il doit être situé directement sous le tube d’entrée, de sorte qu’il ne détecte pas chaque goutte plus d’une fois. De plus, la sonde doit être très stable pour que les images ne deviennent pas floues.
Allumez la pompe et réglez le débit de 3,4 litres par minute et la chute de pression à 0,03, 0,3 ou 0,61 bar en faisant varier la vanne à volant. Pendant ce temps, pesez la quantité requise d’huile directement dans une seringue. Démarrez ensuite le logiciel d’acquisition.
Alors tapotez la commande de la caméra, vissez la seringue sur l’orifice de la seringue et lancez le test. En ajoutant l’huile, la pompe en marche distribue les gouttes d’émulsion. Pendant une période expérimentale d’une heure avant d’effectuer un autre test, le récipient de stockage et la boucle de pompage intégrée doivent être nettoyés.
Pour commencer l’analyse des données, ouvrez le doseur de soat à partir du menu principal du logiciel. Sous Répertoire racine du lot, sélectionnez l’emplacement sur l’ordinateur où les fichiers sont enregistrés. Ensuite, chargez la série d’images.
Sélectionnez le chemin d’accès à la série d’images de la colonne et cliquez sur Ajouter des sous-dossiers de séries d’images. Pour spécifier la reconnaissance de chute, chargez les paramètres de processus fournis par soat LTD, sélectionnez les paramètres de recherche de colonne pour PSS ou déconnectez les fichiers mats. Cliquez ensuite sur définir les paramètres de recherche.
Pour charger les paramètres de processus, sélectionnez le modèle de recherche en colonnes pour les fichiers de tapis en étoile PSP ou FCO et cliquez sur définir le modèle de recherche. Démarrez maintenant la reconnaissance d’image en cliquant sur le bouton démarrer le lot. Ensuite, ouvrez l’analyseur de résultats à partir du menu principal.
Cet outil exprime les tailles des gouttes par diverses mesures, telles que par le diamètre moyen soer, chargez les fichiers enregistrés à l’aide de la commande all star dot CSV dans un dossier, et cliquez sur charger les dossiers. Pour afficher les résultats, sélectionnez la valeur appropriée dans le menu déroulant et pour calculer les diamètres, entrez la valeur d’échelle de 0,6591 micron par pixel, qui est fournie par le fabricant en fonction de la configuration optique. L’endoscopie en ligne a été utilisée pour déterminer la taille des gouttes d’un système d’émulsion dans diverses pompes par rapport à d’autres pompes couramment utilisées.
Une contrainte mécanique plus faible est attendue dans les pompes mag love en raison de leur technologie d’entraînement magnétique en lévitation. Les investigations ont été effectuées à l’aide d’une pompe tubulaire, composée de la cuve de stockage, du circuit de pompe et de l’équipement pour la technique d’endoscopie en ligne. Les pompes polyvalentes examinées comprenaient la pompe pure gauche 200 mu et la pompe pure gauche 600 mu dont les conditions de fonctionnement ont été normalisées.
Le diamètre moyen des gouttelettes d’émulsion a ensuite été déterminé. La pompe gauche pure de 200 mu a produit une progression exemplaire des diamètres moyens de Soder, tout comme la pompe péristaltique. Ces diamètres moyens acides ont été calculés dans les 10 dernières minutes de l’heure pour plus de 300 gouttelettes par point de mesure.
Lorsque le diamètre des gouttelettes atteignait un état stable à diverses chutes de pression, une comparaison pouvait être faite des diamètres moyens acides calculés à l’aide de gants magnétiques, de pompes centrifuges dans leurs homologues. La série de pompes centrifuges Mag Left a obtenu des diamètres moyens acides mesurés jusqu’à 59 % plus grands. Ces résultats ont indiqué un taux plus faible de rupture des gouttes et donc une contrainte mécanique plus faible résultant de l’utilisation des pompes centrifuges mag gauche, en particulier pour les situations de basse pression.
Cette vidéo facilite la compréhension de la façon d’estimer la contrainte mécanique dans les paumes à l’aide de la technique d’endoscopie.
Cette étude démontre l'utilisation de l'endoscopie en ligne pour mesurer les tailles de gouttelettes dans des émulsions huile-eau durant les processus de pompage. Le protocole décrit la configuration et la méthodologie permettant une mesure précise de la taille des gouttelettes à l'aide d'un logiciel de reconnaissance d'images.
Les contraintes mécaniques lors du transfert de fluides stériles peuvent compromettre la qualité du produit et le rendement en bioprocédé. La mesure en ligne de la taille des gouttelettes par endoscopie permet une évaluation prédictive du cisaillement induit par la pompe, soutenant ainsi l'atténuation des risques dès l'étape de sélection des équipements. Cette capacité renforce la robustesse du procédé et éclaire les décisions prises en amont pour les plateformes de pompage jetables comme pour celles standard.
Cette méthode s'intègre à l'interface du développement du procédé et du choix des équipements, assurant la transition entre les flux de travail de la découverte précoce et de la fabrication préclinique.