Name: שיטה חסכונית ואמינה לחיזוי לחץ מכאני בSingle-שימוש ומשאבות רגילים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-08-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 34 s
Description: למד כיצד להשתמש באנדוסקופיה אינליין למדידת גודל טיפות באמולסיות במהלך תהליכי שאיבה. השיטה מאפשרת הערכה מדויקת של הלחץ המכאני במשאבות חד-פעמיות ורגילות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מבקשים להודות לוועדה לטכנולוגיה וחדשנות (CTI, שוויץ) לתמיכה הכספית שלהם (מס &#39;13,236.1 PFFLI-LS).

החקירות בוצעו באמצעות התקנת צנרת משאבה (Figu מחדש 2), המאפשרת ניסויי לחץ מכאניים בספיקות עד 60 דקות L -1 ולחץ יורד עד 2 בר להתבצע. כפי שניתן לראות באיור 2 u מחדש, ההתקנה הניסיונית מורכבת מכלי האחסון, מעגל המשאבה, והציוד לטכניקת אנדוסקופיה מוטבעת. המאיץ של כלי האחסון היה בשימוש רק לערבב החומרים פעילי השטח. אלמנטים היקפיים שולבו בלולאה הסגורה כדי לפקח על קצב הזרימה V ו- p ירידה בלחץ בהגדרות משאבה שונות. החקירות היו מגוונות על ידי שימוש בשסתום יד-הגלגל. 1. התקנה ניסיונית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שbioreactor (D = 0.15 מ &#39;, H / D = 2.2) מצויד במאיץ לפירוק של surfactaNT ולוודא כי צינור הכניסה טובל לתוך הנוזל כדי למנוע הזנת גז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לצייד את משאבת הלולאה עם יציאת מזרק, המשאבה נחקרה, מד זרימת מהדק-על, חיישן לחץ שימוש יחיד ושסתום יד-גלגל. לאחר חיבור של משאבת הלולאה לכלי האחסון, לחבר את ראש המשאבה לרכב ולהכין את הבדיקה אנדוסקופ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר מטוס ההשתקפות משתנה, מראה רודיום במקרה זה, בקצה הבדיקה ולהתאים את המרחק בין המראה ועדשה 150 מיקרומטר. התאם את הבורג ב 100 מיקרומטר להתמקד חדות אובייקטיביות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את החללית להסטרובוסקופ באמצעות כבל סיב אופטי והמצלמה של אנדוסקופ למחשב באמצעות כבל Ethernet. לאחר מכן, לחבר את המצלמה והסטרובוסקופ יחד באמצעות כבל הדק-תיבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המחשב ולפתוח את התוכנה שסופק על-יצרן, הכוללת רכישת תמונה ותוכנה לזיהוי, כמו גם תוכנת מנתח תוצאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את תוכנת רכישת תמונה בתפריט הראשי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הכפתור &quot;זיהוי מכשיר&quot; בפינה השמאלית העליונה של המסך כדי לזהות את המצלמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת &quot;הגדרות מדריך&quot; בחר את המיקום במחשב לשמירת תמונות ולהפעיל את הפקודה &quot;יצירת תיקיות משנה הדק&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזן את הפרמטרים התהליך בסעיף &quot;מצב טריגר: מוכן&quot;. קצב פריימים: 7.5 הרץ מסגרות להדק: 50 מספר הגורמים: 60 מרווח הדק: 60 שניות </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> , לאחר השלמת כל עבודת ההכנה לשפוך מים ללא יונים 5 L לתוך כלי האחסון ולעבור על המשאבה כדי למלא את המשאבה ומשאבת הלולאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את המשאבה ולהוסיף 0.9 מיליליטר של חומרים פעילי שטח (שטח C = L 0.18 מיליליטר -1, שטח ρ, 20 ° C = 1,070 מטר קילוגרם -3, ריכוז micelle קריטי (CMC): ω CMC0; ≈ 0.018 L מיליליטר -1, ω ≈ שטח 10 · ω CMC) עם פיפטה 10 מיליליטר תחת ערבוב. לאחר 10 דקות השטח הוא נמס לגמרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את המאיץ ולהפעיל את המשאבה. מקם את הבדיקה אנדוסקופ כך שהעדשה ממוקמת ישירות מתחת לצינור הכניסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את קצב הזרימה של 3.4 דקות L -1 וירידה בלחץ של 0.03, 0.3 או 0.61 בר על ידי שינוי מהירות מאיץ ואת שסתום יד-גלגל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שוקל 6.3 גרם של שמן ישירות במזרק (β = L שמן 1.26 g -1, שמן ρ, 20 ° C = 989.5 -3 מ &#39;קילוגרם). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את תוכנת רכישת תמונה ומוסיף את השמן דרך יציאת המזרק. המשאבה פועלת מפיצה טיפות התחליב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי שעה 1, לסיים את חקירת מאמץ הגזירה ולנקות את אנדוסקופ מוטבע כמו גם bioreactorעם משאבת הלולאה המשולבת. בהמשך לכך, להכין את ההתקנה הניסיונית לתהליך השאיבה הבא. </li></ol> 2. מדידה וניתוח תמונה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את התוכנה לזיהוי תמונה האוטומטית בתפריט הראשי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תחת &quot;מדריך שורש אצווה&quot; בחר את המיקום במחשב לשמירת הקבצים (כל * .csv). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את העמודה &quot;נתיב סדרת תמונה&quot; ולחץ על הכפתור &quot;הוסף תמונת תיקיות משנה סדרה&quot; בפינה השמאלית התחתונה של המסך כדי לטעון את סדרת התמונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את הפרמטרים תהליך המסופקים על ידי היצרן. בחר את העמודה &quot;חיפוש הגדרות (* .pss או auftrag _ *. מחצלת)&quot; ולחץ על הכפתור &quot;הגדרות חיפוש סט&quot; בבינוני-הנמוכה של המסך כדי לטעון פרמטרים תהליך כדי לציין את הכרת הירידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את העמודה &quot;חיפוש תבנית (* .psp או F _ *. מחצלת) ולחץ על הכפתור&quot; תבנית חיפוש סט &quot;בפינה הימנית התחתונה של המסך כדי לטעון את הפרמטרים התהליך כדי לציין את ניתוח הירידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל זיהוי תמונה על ידי לחיצה על הכפתור &quot;התחל אצווה&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת זיהוי תמונה, להביע גדלי הירידה זוהו על ידי Sauter אומר קוטר (ד 32), או כל נציג אחר אומר ערך או הפצה של בחירה על ידי שימוש בתוכנת מנתח תוצאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את תוכנת מנתח תוצאה בתפריט הראשי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את הפקודה &quot;כל * ה- csv בתיקייה 1&quot; ולחץ על &quot;התיקייה טען (ים)&quot; כפתור בפינה השמאלית העליונה של המסך כדי לטעון את שנשמר בעבר כל קובץ csv *. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את הערך הרלוונטי (למשל, Sauter אומר קוטר) ברשימה הנפתחת באמצע העליון של המסך כדי להמחיש את התוצאות. לחישוב הקוטר להיכנס לקנה המידה של .6591 מיקרומטר פיקסל -1 בצד הימין, המסופק על ידי היצרן. </li></ol><img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53052/53052fig2.jpg" /> איור 2. התקנה ניסיונית מעגל משאבה להתקנת משאבה זורמים באמצעות אנדוסקופיה מוטבעת כטכניקת מדידה:. (1) כלי אחסון, (2) נמל מזרק, (3) משאבה, (4) חיישן לחץ, (5) חיישני זרימה, ( 6 הסטרובוסקופ), (7) מחשב עם התוכנה שסופק על-היצרן, ו( 8) בדיקה אנדוסקופ. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53052/53052fig2highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

<ol><li>Wollny, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Experimentelle+und+numerische+Untersuchungen+zur+Partikelbeanspruchung+in+ger%C3%BChrten+%28Bio+%29+Reaktoren+%28Experimental+and+numerical+investigations+of+particle+stress+in+stirred+%28bio-%29+reactor%29%22">Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Partikelbeanspruchung in gerührten (Bio ) Reaktoren (Experimental and numerical investigations of particle stress in stirred (bio-) reactor)</a>. , Technische Universität Berlin. Berlin. (2010).</li>
<li>Jaouen, P., Vandanjon, L., Quéméneur, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+shear+stress+of+microalgal+cell+suspension+%28Tetraselmis+suecica%29+in+tangential+flow+filtration+systems%3A+the+role+of+pumps%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">The shear stress of microalgal cell suspension (Tetraselmis suecica) in tangential flow filtration systems: the role of pumps.</a> Bioresour. Technol. 68 (2), 149-154 (1999).</li>
<li>Bee, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+of+a+concentrated+monoclonal+antibody+formulation+to+high+shear%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Response of a concentrated monoclonal antibody formulation to high shear.</a> Biotechnol. Bioeng. 103 (1), 936-943 (2009).</li>
<li>Klaus, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Bluttraumatisierung+bei+der+Passage+zeitkonstanter+und+zeitvarianter+Scherfelder+%28Blood+trauma+during+passage+through+steady+and+transient+shear+fields%29%22">Bluttraumatisierung bei der Passage zeitkonstanter und zeitvarianter Scherfelder (Blood trauma during passage through steady and transient shear fields)</a>. , RWTH Aachen University. Aachen. (2004).</li>
<li>Blaschczok, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigations+on+mechanical+stress+caused+to+CHO+suspension+cells+by+standard+and+single-use+pumps%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Ing.+Tech%22%5BJournal%5D)">Investigations on mechanical stress caused to CHO suspension cells by standard and single-use pumps.</a> Chem. Ing. Tech. 85 (1-2), 144-152 (2012).</li>
<li>Dittler, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cost-effective+and+reliable+method+to+predict+mechanical+stress+in+single-use+and+standard+pumps%5BTitle%5D)+AND+%22Eng.+Life+Sci%22%5BJournal%5D)">A cost-effective and reliable method to predict mechanical stress in single-use and standard pumps.</a> Eng. Life Sci. 14 (3), 311-317 (2014).</li>
<li>Kaiser, S. C., Eibl, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-use+Pumpen+in+der+Prozesstechnologie+%28Single-use+pumps+in+the+process+technology%29%5BTitle%5D)+AND+%22Chemie+extra%22%5BJournal%5D)">Single-use Pumpen in der Prozesstechnologie (Single-use pumps in the process technology).</a> Chemie extra. , 30-31 (2013).</li>
<li>Aggarwal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+a+single-circuit+CentriMag%C2%AE+for+biventricular+support+in+postpartum+cardiomyopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Perfusion%22%5BJournal%5D)">Use of a single-circuit CentriMag® for biventricular support in postpartum cardiomyopathy.</a> Perfusion. 28 (2), 156-159 (2012).</li>
<li>Kouretas, P. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience+with+the+Levitronix+CentriMag%C2%AE+in+the+pediatric+population+as+a+bridge+to+decision+and+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Artif.+Organs%22%5BJournal%5D)">Experience with the Levitronix CentriMag® in the pediatric population as a bridge to decision and recovery.</a> Artif. Organs. 33 (11), 1002-1004 (2009).</li>
<li>Khan, N. U., Al Aloul, M., Shah, R., Yonan, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+experience+with+the+Levitronix+CentriMag%C2%AE+device+for+extra+corporeal+membrane+oxygenation+following+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+of+Cardio+Thorac%22%5BJournal%5D)">Early experience with the Levitronix CentriMag® device for extra corporeal membrane oxygenation following lung transplantation.</a> Eur. J. of Cardio Thorac. 34 (6), 1262-1264 (2008).</li>
<li>Zhang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computational+and+experimental+evaluation+of+the+fluid+dynamics+and+hemocompatibility+of+the+CentriMag+blood+pump%5BTitle%5D)+AND+%22Artif.+Organs%22%5BJournal%5D)">Computational and experimental evaluation of the fluid dynamics and hemocompatibility of the CentriMag blood pump.</a> Artif. Organs. 30 (3), 168-177 (2006).</li>
<li>Maaß, S., Grünig, J., Kraume, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+techniques+for+drop+size+distributions+in+stirred+liquid-liquid+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Process+Eng%22%5BJournal%5D)">Measurement techniques for drop size distributions in stirred liquid-liquid systems.</a> Chem. Process Eng. 30 (4), 635-651 (2009).</li>
<li>Maaß, S., Rojahn, J., Hänsch, R., Kraume, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+drop+detection+using+image+analysis+for+online+particle+size+monitoring+in+multiphase+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Comput.+Chem.+Eng%22%5BJournal%5D)">Automated drop detection using image analysis for online particle size monitoring in multiphase systems.</a> Comput. Chem. Eng. 45, 27-37 (2012).</li>
<li>Maaß, S., Wollny, S., Voigt, A., Kraume, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+comparison+of+measurement+techniques+for+drop+size+distributions+in+liquid%2Fliquid+dispersions%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Fluids%22%5BJournal%5D)">Experimental comparison of measurement techniques for drop size distributions in liquid/liquid dispersions.</a> Exp. Fluids. 50 (2), 259-269 (2011).</li>
<li>Henzler, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Particle+Stress+in+Bioreactors%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Biochem.+Eng.%2F+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Particle Stress in Bioreactors.</a> Adv. Biochem. Eng./ Biotechnol. 67, 35-82 (2000).</li>
<li>Sprow, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drop+size+distributions+in+strongly+coalescing+agitated+liquid-liquid+systems%5BTitle%5D)+AND+%22AIChE+J%22%5BJournal%5D)">Drop size distributions in strongly coalescing agitated liquid-liquid systems.</a> AIChE J. 13 (5), 995-998 (1967).</li>
<li>Shinnar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+behaviour+of+liquid+dispersions+in+mixing+vessels%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">On the behaviour of liquid dispersions in mixing vessels.</a> J. Fluid Mech. 10 (2), 259-275 (1961).</li>
<li>Ritter, J., Kraume, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-line+measurement+technique+for+drop+size+distributions+in+liquid%2Fliquid+systems+at+high+dispersed+phase+fractions%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eng.+Technol%22%5BJournal%5D)">On-line measurement technique for drop size distributions in liquid/liquid systems at high dispersed phase fractions.</a> Chem. Eng. Technol. 23 (7), 579-581 (2000).</li>
<li>Fries, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Quantifizierung+der+mechanischen+Beanspruchung+von+Pumpen+auf+tierische+Zellen+mittels+des+nicht-biologischen+Modellsystems+Emulsion+%28Quantification+of+mechanical+stress+caused+by+pumps+on+mammalian+cells+using+a+non-biological+emulsion+model+system%29%22">Quantifizierung der mechanischen Beanspruchung von Pumpen auf tierische Zellen mittels des nicht-biologischen Modellsystems Emulsion (Quantification of mechanical stress caused by pumps on mammalian cells using a non-biological emulsion model system)</a>. , University of Applied Sciences Berlin. Berlin. (2014).</li>
<li>Maaß, S., Wollny, S., Sperling, R., Kraume, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Numerical+and+experimental+analysis+of+particle+strain+and+breakage+in+turbulent+dispersions%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eng.+Res.+Des%22%5BJournal%5D)">Numerical and experimental analysis of particle strain and breakage in turbulent dispersions.</a> Chem. Eng. Res. Des. 87 (4), 565-572 (2009).</li>
<li>Maaß, S., Metz, F., Rehm, T., Kraume, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+drop+sizes+for+liquid%2Fliquid+systems+in+stirred+slim+reactors+-+Part+I%3A+Single+stage+impellers%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eng%22%5BJournal%5D)">Prediction of drop sizes for liquid/liquid systems in stirred slim reactors - Part I: Single stage impellers.</a> Chem. Eng. 162 (2), 792-801 (2010).</li>
</ol>

וולפגנג Dornfeld ורטו Schöb הם עובדי Levitronix, בע&quot;מ, היצרנית של המשאבות צנטריפוגליות המגלב.

המטרה של פרוטוקול זה היא להראות את ההתאמה של טכניקת אנדוסקופיה מוטבעת למדידות גודל ירידה בתהליכי שאיבה. לצורך כך, שחרר גדלים של מערכת תחליב שמן-מים נקבעו וSauter ממוצע קוטר נמדד היה מחושב מאפיין את הלחץ המכני של צנטריפוגלי מגלב משאבות, כמו גם עמיתיהם, וperistaltic משאבת דיאפרגמה 4 בוכנה. התוצאות הראו וריאציה נמוכה של Sauter המדוד אומרת קטרים, שהיו לכמת על ידי סטיות תקן של מתחת ל -15%, מצביעים על כך שירידה בגדלים כבר מדידה באופן מהימן ומדויק. כתוצאה מכך, Sauter ממוצע הקוטר נמדד בהצלחה יכול לשמש כקריטריון השוואה להעריך את הלחץ המכני של המשאבות נחקרו. המשאבות צנטריפוגליות מגלב חשפו קטרי Sauter נמדדו גדולים יותר ממוצעים, המצביעים על לחצים מכאניים נמוכים יותר בטיפי תחליב לעומת משאבות דיאפרגמה peristaltic ו -4 בוכנה. בהרבעהies עד כה, אנדוסקופיה מוטבעת הוכחה להיות טכניקה חזקה ופשוטה למדידת ירידה אמינה גודל 1,6,12-14,20-21, שגם אושרה על ידי מחקר זה. בהשוואה לטכניקות מדידה אלטרנטיביות, כגון חיישן FBR סיבים האופטי, FBRM וטכניקת 2D-ORM, טכניקת אנדוסקופ יכולים לשמש כשיטת סטנדרטית לקבלת נתונים מדויקים ביישומים נוזליים / נוזל 12,14. הטיפול קל של אנדוסקופיה מוטבעת והייצור הפשוט של מערכת תחליב שמן-מים שאינם ביולוגית מאפשר הליך פשוט לתגליות גודל ירידה בנוסח הפרוטוקול (ראה לעיל). עם זאת, יש לציין כי עמדת הבדיקה אנדוסקופ תלויה בזרימת הנוזל בכלי האחסון. חקירות נוספות (מידע לא מוצג) חשפו כי העדשה של החללית צריכה להיות ממוקמת מתחת לצינור הכניסה ישירות לספיקות נמוכות עד 5 L דקות -1על מנת להימנע מזיהוי מרובה של טיפה אחת 19. לתמונות חדות בספיקות מעל 5 L דקות -1, מומלץ למקם את הבדיקה לפחות 10 סנטימטרים מצינור הכניסה. עצמאי של פרמטרים תהליך, בעל אנדוסקופיה מוטבעת צריך להיות יציב על מנת למנוע הסטה של ​​החללית, אשר יכול לגרום לתמונות מטושטשות. יתר על כן, היא צריכה במיוחד לציין כי גודל הטיפה זוהה הוא קרוב לגבול הגילוי נמוך יותר של מערכת פוטו-אופטי מיושמת, שבו קוטר ירידה לגילוי המינימאלי הוא 6.5 מיקרומטר. כתוכנה המסופק על היצרן שופרה, טכניקות אנדוסקופיה מוטבעת יכולות לזהות באופן אמין גודל ירידה מינימאלי של 1 מיקרומטר. יתר על כן, עיבוד התמונה יפותח נוסף כדי לאפשר ניטור מקוון של יישומים תעשייתיים. למרות שהמחקר הנוכחי התמקד בספיקות נמוכות יחסית של עד 3.4 ליטר<html> 60; דקות -1, מחקרים עתידיים צריכים לשקול מגוון רחב יותר של תנאי פעולה. החקירות הראשונות בוצעו בספיקות עד 20 דקות L -1 (מידע לא מוצג). עם זאת, 1: 2 לדילול (שטח C = L מיליליטר 0.09 -1, -1 L = 0.64 מיליליטר שמן ג) למערכת תחליב שמן-מים מומלץ בספיקות מעל 10 דקות L -1 19, כהתפרקות ירידה מוגברת הנגרם על ידי לחץ מכאני גבוה אחרת להשפיע שחרר איתור ולצמצם את מספר הטיפות שזוהו. בדיקות בוצעו בדילול 1: 2 והשוואה עם תוצאות של מערכת תחליב שמן-מים חי. לשתי הגישות, Sauter אומר קטרים ​​נמדדו (סטיית תקן מתחת ל -5%) באופן מהימן. לכן, החלק מופחת נפח (1: 2 דילול) לא השפיע על Sauter המדוד אומר קטרים, ובכך פרידה טיפה-טיפה הייתה זניחה. NT &quot;&gt; גישות ניסיוניות רבות עוצמה אלה מספקים בסיס טוב לשיפור טכניקת אנדוסקופיה, כמו גם את תוכנת רכישת תמונה, זיהוי ומנתח תוצאה הנלווה. יתר על כן, את ההתאמה של טכניקת אנדוסקופיה לסווג סוגי משאבה וסדרה על פי המכני שלהם המתח הודגם בהצלחה. התוצאות שהתקבלו הם חיוניות להתפתחות עיצוב משאבה ואופטימיזציה של משאבות כדי להפחית נזק לתאים.

משאבות משמשות להעברת תרביות תאים בתעשיות התרופות וביוטכנולוגיה. במהלך תהליך השאיבה, לחץ מכאני יכול לגרום לנזק בלתי הפיך תא, אשר עלול לפגוע בכמות ובאיכות של המוצר 1-4. רמת לחץ מכאני תלויה בהגדרות סוג המשאבה ומשאבה, כפי שהודגם במחקרים קודמים 5-6. בדרך כלל, משאבות peristaltic, מזרק והסרעפת משמשות לשימוש יחיד יישומים מבוססים טכנולוגיה (SU). משאבות אלה לגרום לכוחות גזירה מקומיים גבוהים הנגרמים על ידי הדחיסה של צינור המשאבה והזרימה הפועמת 7. על מנת להתגבר על חסרונות אלה, משאבות צנטריפוגליות לרחף מגנטי (משאבות צנטריפוגליות מגלב) מהווה חלופה מבטיחה. המנוע מונע מגנטי כדי למנוע פערים צרים בין המאיץ ודיור המשאבה (איור 1). מחקר קודם חקר את צנטריפוגלי המגלבמשאבות והראה לחץ מכאני נמוך בסינית השחלות (CHO) תאים לעומת סרעפת peristaltic ו -4 בוכנה משאבות 5. בנוסף, ניתוחי המוליזה עולים כי אין היווצרות טראומת דם וקרישי דם משמעותית על פני טווח של תנאי הפעלה באמצעות משאבות אלה 8-11. הממצאים מראים כי שימוש במשאבות שתוכננו במיוחד אלה חל פחות לחץ מכאני על מערכות ביולוגיות בהשוואה למשאבות peristaltic והסרעפת. כדי לחקור את הלחץ המכני עם חשבון ניסיוני מוגבל, מערכת מודל תחליב שמן-מים מומלץ בשל העלות-(בערך 99.8%) ו- (99.5% בקירוב) יישום מופחת זמן בהשוואה למערכות תרבית תאים ביולוגיות. כהתפרקות ירידה של מערכת תחליב שמן-מים היא פונקציה של לחץ מכאני, שחרר גדלים חייבים להימנות על הזמן הניסיוני של חקירות מאמץ גזירה. טכניקות רבות לשינוי גודל טיפות זמינות, which ניתן לחלק את קול, לייזר וטכניקות מבוססות תמונה 12. בפרט, השימוש באנדוסקופיה מוטבעת בדיקה התמונה אופטי תערוכות גדלים כמעט זהים לירידה לתגליות ידניות ואוטומטיות (סטיית תקן מתחת ל -10%) ומאפשר זיהוי של 250 טיפות לדקה 13. בגלל הדיוק והאמינות שלו, טכניקת אנדוסקופ הוכחה להיות טכניקת מדידה סטנדרטית יעילה להפצות גודל ירידה בתפוצות נוזלי / נוזל בהשוואה לבדיקות נפוצות אחרות (למשל סיבים אופטיים קדימה-אחורה-יחס חיישן, (FBR) , שיטת קרן ממוקדת החזרה (FBRM) וטכניקת מדידת החזרה האופטית דו-ממדית (2D-ORM)) 12,14. יתר על כן, את התאמתו של אנדוסקופיה מוטבעת למדידת גדלי ירידה בכלי עורר הודגמה מספר פעמים בחקירות קודמות 15-18. בהתבסס על מחקר לפני 6, פרוטוקול זה מתארהשימוש באנדוסקופיה מוטבעת כדי לקבוע גדלי ירידה (Sauter אומר קוטר) של מערכת תחליב שמן-מים במשאבות. Sauter אומר קוטר שימש כקריטריון השוואה כדי להעריך את הלחץ המכני של משאבות רב-שימוש (MU) צנטריפוגלי מגלב, peristaltic ושימוש יחיד משאבת דיאפרגמה 4 בוכנה (SU). <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53052/53052fig1.jpg" /> איור 1. לרחף מגנטי משאבה-מערכת צנטריפוגלי. (א) העיקרון של מנוע bearingless ו( ב) 200MU PuraLev מוצג כדוגמא. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53052/53052fig1highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

<table><tbody><tr><td>מצלמת CCD</td><td>Allied Vision Technologies GmbH</td><td>GX2750</td><td>ציוד לאנדוסקופיה מוטבעת</td></tr><tr><td>צינורות ביו-פרמצבטיים C-Flex</td><td>Saint-Gobain Performance Plastics</td><td>374-375-4</td><td>Tube בחר אורך צינור של כ-45&nbsp; ס"מ לפני המשאבה.</td></tr><tr><td>צינורות ביו-פרמצבטיים C-Flex</td><td>Saint-Gobain Performance Plastics</td><td>374-375-3</td><td>Tube בחר אורך צינור של כ-45&nbsp; ס"מ אחרי המשאבה ומהדק את חיישן הזרימה לצינור זה.</td></tr><tr><td>מחבר CLAVE</td><td>Victus</td><td>011-C2000</td><td>בקר יציאת דגימה</td></tr><tr><td>LPC-200.1-02</td><td>Levitronix GmbH</td><td>100-30030</td><td>בקר PuraLev 200MU</td></tr><tr><td>בקר LPC-600.1-02</td><td>Levitronix GmbH</td><td>100-30033</td><td>בקר PuraLev 600MU</td></tr><tr><td>חיישן מהדק LeviFlow LFSC-12</td><td>Levitronix GmbH</td><td>100-30329</td><td>חיישן זרימה לקצבי זרימה מתחת ל-5&nbsp; L&nbsp; min-1</td></tr><tr><td>LeviFlow Converter LFC-1C-CS</td><td>Levitronix GmbH</td><td>100-30328</td><td>התקן פלט חיישן זרימה&nbsp;</td></tr><tr><td>Masterflex I/P עומס קל</td><td>פישר סיינטיפיק AG</td><td>EW-77963-10</td><td>משאבה פריסטלטית</td></tr><tr><td>Mitos שסתום זרימה חופשית</td><td>Parker Hannifin Europe S&agrave; rl</td><td>FFLQR16S6S6AM</td><td>Valve</td></tr><tr><td>Mobil Eal Arctic</td><td>Exxon Mobil Corporation</td><td>Mobil EAL Arctic 22</td><td>Oil הכן את האמולסיה ישירות לפני הניסוי.</td></tr><tr><td>מנוע</td><td>Elektromotorenwerk Brienz AG</td><td>7WAC72N4THTF</td><td>מנוע לפיר תסיסה</td></tr><tr><td>מנוע BSM-1.4</td><td>Levitronix GmbH</td><td>100-10005</td><td>מנוע PuraLev 200MU</td></tr><tr><td>מנוע LPM-600.4</td><td>Levitronix GmbH</td><td>100-10038</td><td>מנוע PuraLev 600MU</td></tr><tr><td>Norm-Ject 10 מ"ל Luer Lock</td><td>Restek Corporation</td><td>22775</td><td></td></tr><tr><td>ראש משאבת מזרק LPP-200.5</td><td>Levitronix GmbH</td><td>100-90525</td><td>PuraLev 200MU ראש משאבה</td></tr><tr><td>ראש משאבה LPP-600.18</td><td>Levitronix GmbH</td><td>100-90548</td><td>PuraLev 600MU ראש משאבה</td></tr><tr><td>Quattroflow 1200-SU</td><td>Almatechnik AG</td><td>QF 1200</td><td>משאבת דיאפרגמה 4 בוכנות</td></tr><tr><td>חיישן SciPres</td><td>SciLog</td><td>080-695PSX</td><td>חיישן לחץ</td></tr><tr><td>SciPres חיישן צג SciLog</td><td></td><td>080-690</td><td>מכשיר פלט חיישן לחץ&nbsp;</td></tr><tr><td>SOPAT-VF בדיקה אנדוסקופית מוטבעת</td><td>SOPAT GmbH</td><td></td><td>אנדוסקופיה מוטבעת</td></tr><tr><td>סטרובוסקופ</td><td>Drello GmbH & Co KG</td><td>Drelloscop 255-01</td><td>ציוד לאנדוסקופיה מוטבעת</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>X100</td><td>פעילי שטח ידית עם כפפות ומשקפי מגן. (רעילות חריפה, גירוי בעיניים)</td></tr></tbody></table>

שיטה חסכונית ואמינה לחיזוי לחץ מכאני בsingle-שימוש ומשאבות רגילים

A Cost-effective and Reliable Method to Predict Mechanical Stress in Single-use and Standard Pumps

משאבות משמשות בעיקר בעת העברת broths תרבות סטרילי בתהליכי ייצור ביו-פארמה וביוטכנולוגיה. עם זאת, במהלך תהליך שאיבת כוחות גזירה להתרחש אשר יכולה להוביל לאובדן מוצר איכותי ו / או כמותית. כדי לחשב את הלחץ המכני עם חשבון ניסיוני מוגבל, שימשה מערכת תחליב שמן-מים, התאמה שהודגמה לתגליות גודל הירידה בbioreactors 1. כהתפרקות ירידה של מערכת תחליב שמן-מים היא פונקציה של לחץ מכאני, שחרר גדלים צריכים לספור על הזמן הניסיוני של חקירות מאמץ גזירה. במחקרים קודמים, אנדוסקופיה מוטבעת הוכחה להיות טכניקת מדידה מדויקת ואמינה לתגליות גודל ירידה בתפוצות נוזלית / נוזל. המטרה של פרוטוקול זה היא להראות את ההתאמה של טכניקת אנדוסקופיה מוטבעת למדידות גודל ירידה בתהליכי שאיבה. כדי להביע את גודל הירידה, Sauter אומר קוטרד 32 שימש כקוטר הנציג של טיפות בתחליב שמן-מים. התוצאות הראו וריאציה נמוכה בקטרים ​​הממוצעים Sauter, שהיו לכמת על ידי סטיות תקן של מתחת ל -15%, המעידה על האמינות של טכניקת המדידה.

הערכה אופטית איור u מחדש 3 מציג את תמונות הכרת חלקיקים לאחר זמן שאיבה של 1 שעה. ארבע תמונות העליונות להראות טיפות לפני ההכרה וארבע תמונות התחתונות מראות הטיפות מסומנות על ידי התוכנה לזיהוי. הטיפות זוהו מודגשות עם קצה ירוק. השוואת התמונות העליונות ותחתונות מראה כי קצות הירידה התגלו דווקא על ידי התוכנה לזיהוי תמונה. התמונות משמאל מראות את התפלגות הירידה לצנטריפוגלי מגלב משאבות PuraLev 200MU וPuraLev 600MU, ואלה בצד הימין מראים את סרעפת 4 בוכנה ומשאבת peristaltic. הערכה אופטית אפשרה סיווג ראשוני של הלחץ המכני במערכת תחליב מודל. זה גילה כי גדלי ירידה גדולים יותר וספירת ירידה נמוכה יותר נוצרו על ידי המשאבות צנטריפוגליות המגלב לעומת diaphr 4 הבוכנהמשאבת AGM וperistaltic. כתוצאה מכך, המשאבות צנטריפוגליות מגלב, במיוחד 200MU PuraLev, הראו ירידת שבירה מופחתת, המצביעה על לחצים מכאניים נמוכים. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53052/53052fig3.jpg" /> 3. תמונות איור של אנדוסקופיה מוטבעת. אמולסיה טיפות לפני (A, B, C, D) ואחרי (E, F, G, H) הכרת חלקיקים לאחר שעה 1 של שאיבה באמצעות (A, E) 200MU PuraLev, ( B, משאבת הבוכנה סרעפת 4-F) 600MU PuraLev, (C, G), ו( D, H) משאבת peristaltic בתנאי הפעלה זהות (3.4 L דקות -1 ו0.03 בר). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53052/53052fig3highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> SAUTERקוטר חקירות נוספות גילו סטיות תקן מתחת ד 32 ± 0.4 מיקרומטר ומובטחים תוצאות לשחזור בעת השימוש באנדוסקופיה מוטבעת 19. לכן, חקירות מרובות לא נדרשו לגישה זו, שגם הקטינה את ההוצאות הניסיוניות. כדי להביע את גודל הירידה, Sauter אומר ד קוטר 32 (ראה משוואה. 1) שימש כקוטר הנציג של טיפות בתחליב שמן-מים לגישה זו. באופן כללי, Sauter אומר קוטר ירד לאורך זמן לכל סוגי המשאבה והגדרות משאבה עד שמגיע למצב יציב 12. חקירות במחקר זה אישרו את ההתקדמות של Sauter אומר קוטר (איור u מחדש 4A לD), עקומות של PuraLev 200MU (איור u מחדש ו# 160; 4A) ומשאבת peristaltic (איור u מחדש 4D) דנים מופתי בפרוטוקול זה. בניגוד ל200MU PuraLev, Sauter אומר קטרים ​​היו עד 40% קטנים יותר למשאבת peristaltic באותם תנאי פעולה (קצב זרימה = 3.4 L דקות -1; ירידה = 0.03 בר לחץ). כתוצאה מכך, לחצים מכאניים גבוהים הביאו להתפרקות ירידה מוגברת ובגדלי ירידה לכן קטנים יותר. יתר על כן, Sauter אומר קוטר ירד עם ירידת לחץ הגוברת ב200MU PuraLev (איור u מחדש 4A), אשר הצביעה על התלות בגודל טיפה על ירידה בלחץ. לעומת זאת, משאבת peristaltic הראתה Sauter אומר קוטר של ד 32,60min = 10 מיקרומטר בסוף הניסוי לכל הפרמטרים התהליך (איורu מחדש 4D). לכן, Sauter אומר קוטר נמצא להיות עצמאי של ירידה בלחץ. עם זאת, התוצאות משקפות את ההבנה פיזית של הפרידה הירידה: עם לחץ מכאני גבוה, קטרים ​​ממוצעים Sauter קטנים נקבעו (ראה גם איור u מחדש 5). עבור כל נקודת מדידה, לפחות 300 טיפות נקבעו על מנת להבטיח ודאות סטטיסטית. סטיית התקן המקסימלי ירד ל200MU PuraLev מ32,4min ד ± 42 מיקרומטר ול600MU PuraLev מ32,6min ד ± 21 מיקרומטר לכ ד 32 ± 0.5 מיקרומטר בסופו של תהליך השאיבה. סטיית התקן ירדה כתוצאה מהתפלגות גודל הטיפה הומוגנית גדלה עד שהגיע למצב יציב. בהשוואה לאo המשאבות צנטריפוגליות המגלב, משאבות דיאפרגמה peristaltic ו -4 בוכנה-גילו סטיות תקן מתחת ד 32 ± 10 מיקרומטר. <img alt="משוואת 1" src="/files/ftp_upload/53052/53052eq1.jpg" width="80" /> (1) <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53052/53052fig4.jpg" /> 4. פרופילים אופייניים איור של Sauter אומר קטרים ​​הייתם 32 לאורך זמן והנחישות של הקטרים ​​הממוצעים Sauter נמדדו הייתם 32, מ &#39;. השוואה של קטרים ​​ממוצעים Sauter ד 32 (א) לPuraLev 200MU, (ב) לPuraLev 600MU, (ג) למשאבת הבוכנה 4-סרעפת, ו( ד &#39;) למשאבת peristaltic. הקטרים ​​הממוצעים Sauter ד 32 נקבעו בקצב זרימה של 3.4 ליטר דקות -1 ולחץ יורד החל 0.03-0.61 בר.ד נמדד Sauter ממוצע הקוטר 32, מ &#39;חושב שלעברו 10 דקות (גבול). סטיית התקן וכתוצאה מכך של הקטרים ​​הממוצעים Sauter ד 32 (N ≥ 300) מוצג. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53052/53052fig4highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> נמדד Sauter ממוצע קוטר כמערכת השוואה כפי שתואר לעיל, Sauter אומר קוטר ירד לאורך זמן עד גדלי הירידה הגיעו למצב יציב. בחודש האחרון 10 דקות של זמן הניסוי, הערך הממוצע של Sauter אומר קוטר חושבה כדי לקבוע את Sauter המדוד אומר קוטר, ששימש כקריטריון השוואה (ראה איור גבול של u מחדש 4A-D). הקטרים ​​הממוצעים Sauter נמדדו הייתם 32, מ &#39;מוצגים לקצב זרימה של 3.4 L &amp;# 160; דקות טווח -1 וירידה בלחץ 0.03-0.61 בר באיור u מחדש 5. קטרי Sauter נמדדו גדולים ממוצעים נקבעו עבור שני משאבות צנטריפוגליות המגלב (200MU ו600MU) ומשאבת דיאפרגמה 4 בוכנה-בטיפי לחץ נמוכות ומהירויות גלגל מניע. משאבת peristaltic חשפה נמדדה Sauter אומר קטרים ​​של 32 ד, מ &#39;= 10 מיקרומטר לכל הפרמטרים התהליך. כאמור, כוחות גזירה היו עצמאיים של הירידה בלחץ למשאבת peristaltic. הקטרים ​​נמדדו גדול Sauter הממוצעים של 32 ד, מ &#39;= 36 מיקרומטר ל200MU PuraLev וד 32, מ&#39; = 34 מיקרומטר ל600MU PuraLev התקבלו בירידה בלחץ של 0.03 בר. בהשוואה לעמיתיהם, מגלב צנטריפוגלי משאבת סדרה שהושג עד 59% גדולים יותר נמדד Sauter אומר קטרים. תוצאה אלהים הצביע על שיעור נמוך יותר של התפרקות ירידה ובכך לחץ מכאני נמוך כתוצאה מהשימוש במשאבות צנטריפוגליות. סטיית התקן של Sauter המדוד אומרת קטרים ​​במצב היציב היה מתחת ל -15%, ובכך מאשר ערכים אמינות ומדויקים לגדלי הירידה. <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/53052/53052fig5.jpg" /> השוואת איור 5. בקטרים ​​ממוצעים Sauter נמדדו היית 32, מ &#39;. נמדד Sauter קטרים ​​ממוצעים למשאבות צנטריפוגליות מגלב ועמיתיהם על 3.4 L טיפות דקות -1 ולחץ של 0.03, 0.30 ו0.61 בר. סטיות תקן וכתוצאה מכך של הקטרים ​​הממוצעים Sauter נמדדו הייתם 32, מ &#39;במצב היציב מוצגות. הקיצורים <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53052/53052fig5highres.jpg" target="_blank">Ple</a>ASE לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> 2D-ORM </td><td> מדידת החזרה אופטית דו-ממדית </td></tr><tr><td> CCD </td><td> מכשיר תשלום מצמידים </td></tr><tr><td> CHO </td><td> השחלה אוגר סינית </td></tr><tr><td> CMC </td><td> ריכוז micelle קריטי </td></tr><tr><td> FBR </td><td> קדימה-אחורה-יחס </td></tr><tr><td> FBRM </td><td> שיטת החזר קרן ממוקדת </td></tr><tr><td> MU </td><td> רב-שימוש </td></tr><tr><td> SU </td><td> שימוש יחיד </td></tr></tbody></table> מינוח <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td><img alt="V" fo:content-="" src="/files/ftp_upload/53052/V.jpg" width="8
" /></td><td> [-1 3 שניות מ &#39;] </td><td> קצב זרימה </td></tr><tr><td> ג </td><td> [מ &#39;3 מ&#39; -3] </td><td> ריכוז </td></tr><tr><td> ד 32 </td><td> [מ] </td><td> Sauter ממוצע קוטר </td></tr><tr><td> ד 32, מ &#39; </td><td> [מ] </td><td> נמדד Sauter ממוצע קוטר </td></tr><tr><td> ד של </td><td> [מ] </td><td> קוטר משטח </td></tr><tr><td> ד נ </td><td> [מ] </td><td> קוטר נפח </td></tr><tr><td> ו </td><td> [הרץ] </td><td> תדירות </td></tr><tr><td> n </td><td> [שניות -1] </td><td> מהירות מאיץ </td></tr><tr><td> N </td><td> [-] </td><td> מספר הטיפות </td></tr><tr><td> עמ &#39; </td><td> אבא </td><td> ירידה בלחץ </td></tr><tr><td> לא </td><td> שניות </td><td> זמן </td></tr><tr><td> β </td><td> [מ -3 קילוגרם] </td><td> ריכוז המוני </td></tr><tr><td> ρ </td><td> [מ -3 קילוגרם] </td><td> צפיפות </td></tr><tr><td>69; </td><td> [מ &#39;3 מ&#39; -3] </td><td> חלק המוני </td></tr></tbody></table> טבלה 1. טבלה של קיצורים ומינוח.

חקירות מתח גזירה במערכת תחליב שמן-מים מביאות להתפרקות טיפות במהלך זמן הניסוי. כדי לספור גדלי טיפות בתהליכי שאיבה, ההתאמה של אנדוסקופיה מוטבעת הודגמה בהצלחה בפרוטוקול זה.

שיטה חסכונית ואמינה לחיזוי לחץ מכאני בSingle-שימוש ומשאבות רגילים

Pumps are mainly used when transferring sterile culture broths in biopharmaceutical and biotechnological production processes. However, during the pumping ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להדגים את התאמתה של טכניקת האנדוסקופיה המקוונת (inline endoscopy) למדידות גודל טיפות בתהליכי שאיבה. דבר זה מושג באמצעות מערך משאבה מצינורות, המורכב ממכל אחסון, מעגל משאבה וציוד עבור טכניקת האנדוסקופיה המקוונת. מים מתווספים למכל האחסון כדי להתערבב עם חומר פעיל שטח (surfactant), ולאחר מכן שמן מתווסף דרך פתח המזרק ומופץ על ידי המשאבה.לאחר מכן משתמשים בתוכנה לזיהוי תמונות כדי למדוד את גודל הטיפות במשך שעה. בסופו של דבר, משתמשים בקוטר הממוצע של הטיפות כדי להעריך את המאמץ המכני של משאבות לשימוש חד-פעמי ומשאבות סטנדרטיות. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון חיישני FPR, הוא שטכניקת האנדוסקופיה הפנימית מאפשרת מדידות אמינות ומדויקות של גודל טיפות ודיספרסיות של נוזל-נוזל עם סטיות סטנדרטיות נמוכות מ-10%. עבור פרוטוקול זה, ודאו שכלי האחסון מצויד במאיץ (impeller) לצורך המסת הסורפקטנט.שלב ההכנה הראשון הוא הגדרת כלי האחסון, חיבור שסתום הגלגל הידני וצינור לולאת המשאבה לכלי האחסון. כלי האחסון חייב לכלול פתח למזרק עבור המשאבה הרלוונטית, מד זרימה עם תסמיך וחיישן לחץ לשימוש חד-פעמי. לאחר מכן, חבר את ראש המשאבה למנוע והכן את הפרובה של האנדוסקופ.בשלב הבא, התקן מישור השתקפות, כגון מראת רודיום, לקצה הגשש, וכוונן את המרחק בין המראה לעדשה ל-150 microns. לאחר מכן, כוונן את הבורג ב-100 microns כדי למקד את העדשה. בדרך כלל, מצלמת CCD במהירות גבוהה צריכה להיות מחוברת כבר לגששי האנדוסקופ.בשלב הבא, חברו את הפרובה לסטרובוסקופ באמצעות כבל סיב אופטי. לאחר מכן, חברו את המצלמה למחשב באמצעות כבל ethernet. לבסוף, חברו את המצלמה לסטרובוסקופ באמצעות כבל של תיבת טריגר (trigger box).ההכנה הבאה היא להפעלת התוכנה open, התוכנה sopa, הכוללת תוכנה לרכישת ותזיהוי תמונות, וכן מנתח תוצאות. לאחר מכן, בחרו בתוכנת רכישת התמונות soat cam control בתפריט הראשי. משם, לחצו על הכפתור direct device בפינה השמאלית העליונה כדי לזהות את המצלמה.כעת, תחת הגדרות הספריה (directory settings), בחרו את המיקום במחשב שבו יישמרו התמונות והפעילו את הפקודה. צרו תיקיות משנה לטריגר (trigger). לאחר מכן, הזינו את פרמטרי התהליך תחת הסעיף שנקרא מצב טריגר (Trigger mode).מזגו חמישה ליטרים של מים דה-יוניים למכל האחסון והפעילו את המשאבה כדי לנקות את המשאבה ואת מעגל המשאבה. לאחר מכן, כבו את המשאבה והפעילו את האימפלר. בשלב הבא, הכינו את החומר הפעיל שטח Triton X 100 והוסיפו אותו באמצעות פיפט של 10 מיליליטר תחת ערבוב קבוע.לאחר 10 דקות, החומר הפעיל המוריד מתח פנים (surfactant) יהיה מומס לחלוטין. כעת כבו את המערבל והפעילו את המשאבה. מקמו את גשש האנדוסקופ כך שהעדשה תהיה ממוקמת ישירות מתחת לצינור הכניסה.השלב הקריטי ביותר הוא מיקום הגשש. לצורך בדיקות אלו, עליו להיות ממוקם ישירות מתחת לצינור הכניסה, כדי שלא יגלה כל טיפה יותר מפעם אחת. יתרה מכך, הגשש חייב להיות יציב מאוד כדי שהתמונות לא יהיו מטושטשות.הפעל את המשאבה והגדר קצב זרימה של 3.4 liters per minute ומפלת לחץ של 0.03, 0.3 או 0.61 bar על ידי שינוי השסתום בגלגל היד. במקביל, שקול את כמות השמן הנדרשת ישירות לתוך מזרק. לאחר מכן, הפעל את תוכנת הרכישה.אם כך, בשליטת המצלמה, הברגו את המזרק לפתח המזרק והתחילו את הבדיקה. על ידי הוספת השמן, המשאבה הפועלת מפיצה את טיפות האמולסיה. לאורך זמן ניסוי של שעה אחת לפני ביצוע בדיקה נוספת, יש לנקות את מיכל האחסון ואת לולאת המשאבה המשולבת.כדי להתחיל בניתוח הנתונים, פתח את ה-soat batcher מהתפריט הראשי של התוכנה. תחת Batch root directory, בחר את המיקום במחשב שבו נשמרו הקבצים. לאחר מכן, טען את סדרת התמונות.בחר את נתיב סדרת התמונות של העמודה ולחץ על הוספת תיקיות משנה של סדרת תמונות. כדי להגדיר את זיהוי הטיפה, טען את פרמטרי התהליך המסופקים על ידי soat LTD, בחר את הגדרות חיפוש העמודה עבור PSS או ביטול קובצי drag matt. לאחר מכן לחץ על הגדר הגדרות חיפוש.כדי לטעון את פרמטרי התהליך, בחר את תבנית החיפוש בעמודה עבור קבצי PSP או FCO star matt ולחץ על set search pattern. כעת התחל את זיהוי התמונה על ידי לחיצה על הכפתור start batch. לאחר מכן, פתח את מנתח התוצאות (result analyzer) מהתפריט הראשי.כלי זה מציג את גדלי הטיפות באמצעות מדידות שונות, כגון קוטר ממוצע, באמצעות טעינת הקבצים השמורים בעזרת הפקודה all star dot CSV בתיקייה אחת, ולחיצה על load folders. כדי לצפות בתוצאות, בחרו את הערך הרלוונטי מהתפריט הנפתח, וכדי לחשב את הקטרים, הזינו את ערך קנה המידה של 0.6591 microns per pixel, המסופק על ידי היצרן בהתאם להגדרות האופטיקה. אנדוסקופיה בקו (Inline endoscopy) שימשה לקביעת גדלי הטיפות של מערכת אמולסיה במשאבות שונות בהשוואה למשאבות נפוצות אחרות.מאויית צפוי מאמץ מכני נמוך יותר במשאבות mag love בשל טכנולוגיית ההנעה המגנטית המרחפת שלהן. הבדיקות בוצעו באמצעות מערך משאבת צינור, המורכב ממכל אחסון, מעגל משאבה וציוד לטכניקת אנדוסקופיה בקו (inline endoscopy). המשאבות הרב-פעמיות שנבדקו כללו את ה-pure left 200 mu וה-pure left 600 mu, כאשר תנאי ההפעלה היו סטנדרטיים.לאחר מכן נקבע הקוטר הממוצע של טיפות האמולסיה. משאבת ה-200 mu הטהורה הניבה התקדמות לדוגמה של קטרים ממוצעים, כפי שעשתה המשאבה הפריסטלטית. קטרים ממוצעים אלו חושבו ב-10 הדקות האחרונות של השעה עבור למעלה מ-300 טיפות לכל נקודת מדידה.כאשר קוטר הטיפה הגיע למצב יציב תחת מפל לחצים שונים, ניתן היה להשוות את הקטרים הממוצעים של הטיפות שחושבו באמצעות כפפות מגנטיות, מול אלו שחושבו באמצעות משאבות צנטריפוגליות. בסדרת המשאבות הצנטריפוגליות Mag Left התקבלו קטרים ממוצעים של טיפות הגדולים בעד 59%. תוצאות אלו הצביעו על שיעור נמוך יותר של פירוק טיפות, ולפיכך על מאמץ מכני נמוך יותר כתוצאה מהשימוש במשאבות צנטריפוגליות מסוג mag left, במיוחד במצבים של לחץ נמוך.סרטון זה מסייע בהבנת האופן שבו ניתן להעריך את המאמץ המכני בכפות הידיים באמצעות טכניקת האנדוסקופיה.

a-cost-effective-reliable-method-to-predict-mechanical-stress-single

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

אנחנו המתאר שיטה תאים חסיד נתונים ללחץ הזרימה למינרית גזירה במעגל תזרים סטרילי מתמשך. הדבקה של התאים, מורפולוגיה ניתן ללמוד דרך תא שקוף, דגימות שהתקבלו במעגל לניתוח המטבוליט ותאי שנקטפו לאחר חשיפה גזירה לניסויים עתידיים או תרבות.

במקביל, צלחת תזרים לשכת ואת מעגל זרימה רציפה להערכת ובתאים אנדותל תחת מתח זרימה למינרית שאר

יש התעניינות מחודשת בפיתוח מסתמי פולימרים. כאן, המטרות הן כדי להוכיח את ההיתכנות של שינוי מעתק דופק מסחרי כדי להתאים לגיאומטריות תלת עלון ולהגדיר פרוטוקול להציג נתונים הידרודינמית סתום פולימר בהשוואה לנתונים שסתום ילידים ותותבים שנאספו בתנאים כמעט זהים.

פרוטוקול להערכה הידרודינמית יחסית של הפולימר שסתום Tri-עלון

פרוטוקול זה משכפל את זרימת דם פיזיולוגית או פתולוגי במבחנה כדי לסייע בקביעת תגובת תא בפתולוגיות מחלה. על ידי החדרת לחץ דעיכת הקאמרית במורד הזרם של משאבת דם, זרימת דם בכלי הדם ברחבי ניתן סכמה והוטלה על monolayer של האנדותל של כלי דם או תרבות משותפת כוזב.

במבחנה הדגם של פיזיולוגי ופתולוגיים זרימת דם עם בקשה לחקירות של שיפוץ תא דם

מאמר זה מציג עבור הזיוף של micropump הולכה באמצעות אלקטרודות מישורי סימטרי על למינציה לבושת נחושת מעכב להבה מחוזק אפוקסי (FR-4) (CCL) כדי לבדוק את השפעת ממדים קאמרית על הביצועים של פרוטוקול micropump הולכה.

פלטפורמה בדיקות ביצועים הולכה Micropump עם צלחת אלקטרודה לבושת נחושת FR-4

מחקר זה מתאר את הניטור המיקרוסקופית של הדבקות הפנקוקוס על מחרוזות וויללרנד של פון וילבלאנד המיוצר על פני השטח של תאים אנושיים מובחנים ראשוניים תחת לחץ הטיה בתנאי זרימה מוגדרים. פרוטוקול זה יכול להיות מורחב להדמיה מפורטת של מבני תאים ספציפיים וכימות חיידקים על ידי החלת הליכי חיסוני דיפרנציאלי.

זיהום פנאומטי של תאים אנושיים ראשוניים של האדם בזרימה קבועה

בנינו מודל סימולציה כדי להעריך את מאפייני זרימת המשאבה ואת הביצועים של מכלול משאבת המנוע הקואקסיאלי בעל הפיר הבודד במפעילים אלקטרוהידרוסטטיים ולחקור את היעילות הכוללת במגוון רחב של תנאי עבודה של מכלול משאבת המנוע בניסוי.

מידול וניתוח ניסיוני של מכלול משאבת המנוע הקואקסיאלי בעל פיר יחיד במפעילים אלקטרוהידרוסטטיים

במאמר זה, מסנן אדפטיבי המבוסס על אלגוריתם ריבועי ממוצע מינימלי מנורמל (NLMS) ושיטת הערכת מהירות סיבוב מוצגים כדי לזהות את הפגמים החשמליים וההידראוליים של המפעיל האלקטרו-הידרוסטטי (EHA). יעילותן והיתכנותן של השיטות הנ"ל מאומתות באמצעות סימולציות וניסויים.

תכנון ויישום שיטת זיהוי תקלות המבוססת על מסננים אדפטיביים והערכת מהירות סיבוב עבור מפעיל אלקטרו-הידרוסטטי

מודל סימולציה התומך באופן ספציפי בתכנון ראשוני של משאבת תזוזה אלקטרו-משתנה (EVDP) מפותח ומאומת חלקית על ידי ניסויים. ניתן להעריך את ביצועי הבקרה, החיים, האמינות וכו ', באמצעות המודל המוצע, המכסה את דרישות הביצועים העיקריות תחת משימת התכנון הראשונית של EVDP.

שיטת מידול וסימולציה לתכנון ראשוני של משאבת תזוזה אלקטרו-משתנה

מוצגת כאן שיטה לפנוטיפ מכני של תאים בודדים באמצעות פלטפורמה מיקרופלואידית מבוססת אלקטרוניקה הנקראת חישת נקבוביות מכאנו-צומת (mechano-NPS). פלטפורמה זו שומרת על תפוקה מתונה של 1-10 תאים לשנייה תוך מדידת התכונות הביופיזיות האלסטיות והצמיגיות של התאים.

חישת נקבוביות Mechano-node: פלטפורמה מהירה ונטולת תוויות למדידות ויסקואלסיות של תאים בודדים מרובי פרמטרים

פרוטוקול זה מציג את התצורה של מכשיר בדיקת דחיסה המסוגל למדוד במדויק את התכונות המכאניות של מיקרו-מבנים באזור המתח הקטן, יחד עם שיטה שיטתית לבדיקות דחיסה באמצעות מכשיר זה. המכשיר המוצע יכול לשמש לניתוח מיקרו-מבנים שונים והתנהגות מכנית של חומרים מבוססי פולימר.

מדידת תגובת מאמץ-עיוות דחיסה בעיוותים קטנים

למד כיצד להשתמש באנדוסקופיה אינליין למדידת גודל טיפות באמולסיות במהלך תהליכי שאיבה. השיטה מאפשרת הערכה מדויקת של הלחץ המכאני במשאבות חד-פעמיות ורגילות.

שיטה חסכונית ואמינה לחיזוי לחץ מכאני בSingle-שימוש ומשאבות רגילים

גלה סרטונים נוספים