Abstract
Pumper er i hovedsak brukes ved overføring av sterile kulturbuljonger i biofarmasøytisk og bioteknologiske produksjonsprosesser. Men under pumpeprosessen skjærkrefter forekomme som kan føre til kvalitativ og / eller kvantitativ produkttap. For å beregne mekanisk stress med begrenset eksperimentell regning, ble en olje-vann emulsjon som brukes, hvis egnethet ble demonstrert for drop størrelse påvisninger i bioreaktorer en. Som dråpe oppløsningen av olje-vann-emulsjon system er en funksjon av mekaniske påkjenninger, dråpestørrelser må telles i løpet av den eksperimentelle tiden for skjærspenning undersøkelser. I tidligere studier har inline endoskopi har vist seg å være en nøyaktig og pålitelig målemetode for dråpestørrelse påvisning i væske / væske-dispersjoner. Målet med denne protokollen er å vise egnethet inline endoskopi teknikk for dråpestørrelse målinger i pumpeprosesser. For å uttrykke den dråpestørrelsen, den Sauter middeldiameterD 32 ble anvendt som representative diameter av dråper i olje-vann-emulsjon. Resultatene viste liten variasjon i de Sauter-middeldiameter, som ble kvantifisert ved hjelp av standardavvikene til under 15%, noe som indikerer påliteligheten av måleteknikken.
Introduction
Pumper brukes til å overføre cellekulturer innen farmasøytisk og bioteknologisk industri. Under pumpeprosessen, kan mekanisk påkjenning føre til irreversible celle-skade, som kan svekke mengden og kvaliteten av produktet 1-4. Nivået av mekanisk stress avhenger av pumpetype og pumpeinnstillinger, som vist i tidligere studier 5-6. Vanligvis er peristaltiske, sprøyte og membranpumper brukes til engangsbruk (SU) teknologi baserte applikasjoner. Disse pumpene resulterer i høye lokale skjærkrefter forårsaket av kompresjon av pumpeslangen og den pulserende strømning 7.
For å overvinne disse ulemper, magnetisk levitert sentrifugalpumper (MagLev Sentrifugalpumper) utgjør en lovende alternativ. Motoren er magnetisk drevet for å unngå smale spalter mellom pumpehjulet og pumpehuset (figur 1). En tidligere studie undersøkte MagLev sentrifugalpumper og viste lavere mekanisk stress i kinesisk hamsterovarie (CHO) celler sammenlignet med peristaltiske og 4-stempel membranpumper 5. I tillegg hemolyse analyser viste ingen signifikant blod trauma og trombedannelse over et område av driftsforhold ved hjelp av disse pumpene 8-11. Funnene viser at bruken av disse er spesielt utformet pumpene gjelder mindre mekanisk belastning på biologiske systemer i sammenligning med peristaltiske og membranpumper. For å undersøke mekaniske påkjenninger med begrenset eksperimentell regning, blir en olje-vann-emulsjon modellsystem anbefalt på grunn av sin kost- (ca. 99,8%) og tids-redusert (ca. 99,5%), sammenlignet med anvendelse biologiske cellekultursystemer.
Som dråpe oppløsningen av olje-vann-emulsjon system er en funksjon av mekaniske påkjenninger, dråpestørrelser må telles i løpet av den eksperimentelle tiden for skjærspenning undersøkelser. Mange teknikker for dimensjonering dråper er tilgjengelige, wjør kan deles inn lyd, laser og fotobaserte teknikker 12. Spesielt anvendelse av foto-optiske sonden inline endoskopi viser nesten identiske dråpestørrelser for manuelle og automatiske deteksjoner (standardavvik under 10%) og muliggjør en deteksjon av 250 dråper pr minutt 13. På grunn av sin nøyaktighet og pålitelighet, har endoskopet teknikk vist seg å være en effektiv standard måleteknikk for dråpe størrelsesfordelinger i væske / væske-dispersjoner når sammenlignet med andre vanlig anvendte prober (for eksempel fiber optisk forover-bakover-forholdet (FBR) sensor , fokusert stråle refleksjon metoden (FBRM) og to-dimensjonale optisk refleksjon måleteknikk (2D-ORM)) 12,14. Videre har egnetheten av inline endoskopi for måling av dråpestørrelser i et omrørt kar er vist flere ganger i tidligere undersøkelser 15-18.
Basert på en tidligere studie 6, beskriver denne protokollenbruk av inline endoskopi for å bestemme dråpestørrelser (Sauter-middeldiameter) av en olje-vann-emulsjon system i pumper. Den Sauter middeldiameter ble brukt som en sammenligningskriterium for å estimere den mekaniske belastning av flerbruks (MU) MagLev sentrifugalpumper, en peristaltisk og en engangs (SU) 4-stempelmembranpumpe.
Figur 1. Magnetisk levitated sentrifugalpumpe-system. (A) Prinsippet om et kulelagre motor og (B) PuraLev 200mu er vist som et eksempel. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Protocol
Undersøkelsene ble utført ved hjelp av et rør pumpe oppsett (Figu re 2), noe som gjør at mekanisk belastning eksperimenter ved strømningshastigheter opp til 60 L min -1 og trykkfall opp til 2 bar som skal utføres. Som vist i Fig u re 2, det eksperimentelle oppsettet utgjøres av lagertanken, pumpekretsen, og utstyr for inline endoskopi teknikk. Pumpehjulet i lagertanken ble bare brukt til å blande det overflateaktive middel. Perifere elementer ble integrert i den lukkede sløyfen for å overvåke strømningshastigheten v og trykkfall P ved forskjellige pumpeinnstillingene. Undersøkelsene ble varieres ved hjelp av håndhjulet ventilen.
1. Forsøksoppsett
- Kontroller at bioreaktoren (D = 0,15 m, H / D = 2,2) er utstyrt med en impeller for oppløsning av surfactant og sørg for at innløpsrøret dypper ned i væsken for å unngå en gass kommer inn.
- Utstyre pumpen sløyfe med en sprøyte port, den undersøkte pumpe, en klemme-on strømningsmåler, en engangstrykksensor og et håndhjul ventil. Etter tilkobling av pumpen loop til lagerskipet, koble pumpen hodet til motoren og forberede endoskopet probe.
- Monter foranderlig refleksjonsplanet, en rhodium speil i dette tilfelle på sondespissen og justere avstanden mellom speilet og linsen til 150 um. Juster skruen på 100 mikrometer å fokusere skarpheten på objektivet.
- Koble proben til stroboscope via en fiberoptisk kabel og kameraet av endoskopet til datamaskinen via en Ethernet-kabel. Deretter kobler kameraet og stroboscope sammen via en trigger-box-kabel.
- Start datamaskinen og åpne produsent medfølgende programvaren, som inkluderer et bilde oppkjøp og gjenkjenningsprogramvare, samt resultere analysator programvare.
- Velg bildet oppkjøpet programvaren i hovedmenyen.
- Klikk på knappen "Detect enhet" i øvre venstre hjørne av skjermen for å registrere kameraet.
- Under "Directory Settings" velge plasseringen på datamaskinen for å lagre bilder og aktivere kommandoen "Create trigger undermapper".
- Angi prosessparametre i avsnittet "Trigger modus: Ready".
Frame rate: 7,5 Hz
Bilder per trigger: 50
Antall triggere: 60
Trigger Intervall: 60 sek - Etter fullførelse av alle forberedende arbeid, hell 5 l deionisert vann i lagringsbeholderen, og slår på pumpen for å fylle pumpen og pumpesløyfen.
- Slå av pumpen og tilsett 0,9 ml av overflateaktivt middel (c surfaktant = 0,18 ml L -1, ρ overflateaktivt middel, 20 ° C = 1070 kg m -3, kritiske micellekonsentrasjon (CMC): ω CMC0; ≈ 0,018 ml L -1, ω surfaktant ≈ 10 · ω CMC) med en 10 ml pipette under omrøring. Etter 10 minutter ble overflateaktivt middel er fullstendig oppløst.
- Slå av impeller og slå på pumpen. Plasser endoskopet sonden slik at linsen ligger rett under innløpsrøret.
- Sett strømningshastighet på 3,4 l min -1 og trykkfallet på 0,03, 0,3 eller 0,61 bar ved å variere drivende hastighet og håndhjulet ventilen.
- Vei opp 6,3 g av olje direkte i sprøyten (β olje = 1,26 g L -1, ρ olje, 20 ° C = 989,5 kg m-3).
- Starte bilde oppkjøpet programvare og tilsett olje via sprøyte port. Den kjører pumpen distribuerer emulsjon dråper.
- Etter 1 time, ferdig skjærspenningen etterforskning og rengjør inline endoskop samt bioreaktormed den integrerte pumpen loop. Deretter forberede eksperimentelle oppsettet for neste pumping prosessen.
2. Måling og bildeanalyse
- Åpne den automatiske bildegjenkjenning programvare i hovedmenyen.
- Under "Batch Root Directory" velge plasseringen på datamaskinen for å lagre filene (alle * .csv).
- Velg kolonnen "Image-serien Path" og klikk på knappen "Legg bildeserie undermapper" i nedre venstre hjørne av skjermen for å laste bildet serien.
- Laste prosessparametre som er gitt av produsenten. Velg kolonnen "Søkeinnstillinger (* .pss eller Auftrag _ *. Matte)" og klikk på knappen "Set Søk Innstillinger" nederst midt på skjermen for å laste prosessparametre for å angi rulle anerkjennelse.
- Velg kolonnen "Søk Pattern (* .psp eller F _ *. Matte) og klikk på knappen" Set Søk Pattern "i nedre høyre hjørne av skjermen for å laste prosessparametre for å angi rulle analyse.
- Start bildegjenkjenning ved å klikke på knappen "Start-Batch".
- Etter fullførelse av bildegjenkjenning, uttrykker de detekterte dråpestørrelser med Sauter middeldiameter (D 32), eller en hvilken som helst annen representant middelverdi eller distribusjon av valget ved hjelp av resultatet analysator-programvaren.
- Åpne resultat analysator programvare i hovedmenyen.
- Aktiver kommandoen "alle * .csv i en mappe" og klikk på knappen "Load Folder (s)" i øvre venstre hjørne av skjermen for å laste inn tidligere lagret alle * .csv-fil.
- Velg den aktuelle verdien (f.eks Sauter bety diameter) i nedtrekkslisten i øvre midten av skjermen for å visualisere resultatene. For beregning av diameter angi skalering av 0,6591 mikrometer pixel -1 til høyre, som er levert av produsenten.
Figur 2. eksperimentelt oppsett pumpekretsen for rør pumpe opp ved bruk av inline endoskopi som måleteknikken:. (1) lagringsbeholder, (2) sprøyte port, (3) pumpe, (4) trykkføler (5) strømningssensor, ( 6) stroboscope, (7) datamaskin med produsenten levert programvare, og (8) endoskop probe. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Representative Results
Optisk vurdering
Fig u re 3 viser partikkelgjenkjenningsbilder Etter en pumpe tid på 1 time. De øverste fire bildene viser dråpene før anerkjennelse og de nedre fire bildene viser dråpene preget av anerkjennelse programvare. Dråpene som oppdages er markert med en grønn kant. Sammenligning av øvre og nedre bildene viser at drop kantene ble nettopp oppdaget av bildegjenkjenning. Bildene til venstre viser rullefordelingen for MagLev sentrifugal pumper PuraLev 200mu og PuraLev 600MU, og de på høyre viser 4-stempelet membran og den peristaltiske pumpen. En optisk Vurderingen tillates en innledende klassifisering av den mekaniske spenning i modellen emulsjonssystemet. Denne viste at større dråpestørrelser og lavere dråpe teller ble generert av Maglev sentrifugalpumper sammenlignet med 4-stempel Diafragmaagm og slangepumpe. Følgelig Maglev sentrifugalpumper, spesielt PuraLev 200mu, viste redusert dråpe brudd, noe som indikerer lavere mekaniske påkjenninger.
Figur 3. Bilder av inline endoskopi. Emulsion dråper før (A, B, C, D) og etter (E, F, G, H) partikkel anerkjennelse etter en time av pumping bruker (A, E) PuraLev 200mu, ( B, F) den PuraLev 600MU, (C, G) 4-stempelet membran pumpe, og (D, H) den peristaltiske pumpen under identiske driftsforhold (3.4 L min -1 og 0,03 bar). Klikk her for å vise en større versjon av dette tallet.
Sauter megen diameter
Videre undersøkelser viste standardavvik under d 32 ± 0,4 mikrometer og garantert reproduserbare resultater når du bruker inline endoskopi 19. Derfor ble flere undersøkelser ikke nødvendig for denne metode, som i tillegg reduseres den eksperimentelle bekostning.
For å uttrykke den dråpestørrelsen, den Sauter middeldiameter d 32 (se ligning. 1) ble anvendt som representative diameter av dråper i olje-vann-emulsjon for denne tilnærmingen. Generelt, Sauter mener diameter redusert over tid for alle typer pumpe og pumpe innstillinger inntil nå steady state 12. Undersøkelser i denne studien bekreftet progresjon av Sauter bety diameter (fig u re 4A til D), kurver av PuraLev 200mu (fig u re &# 160, 4A), og den peristaltiske pumpe (Fig u re 4 D) er som eksempel beskrevet i denne protokollen.
I motsetning til den PuraLev 200mu, den Sauter-middeldiameter var opp til 40% mindre for den peristaltiske pumpe ved de samme driftsbetingelser (strømningshastighet = 3,4 l min -1; trykkfall = 0,03 bar). Som en konsekvens av høyere mekaniske påkjenninger resulterte i en økt rulle oppbrytning og derfor mindre dråpestørrelser. Videre Sauter middeldiameter redusert med økende trykkfall i PuraLev 200mu (Fig u re 4A), noe som indikerte at avhengigheten av dråpestørrelse på trykkfall. I motsetning til dette, den peristaltiske pumpe viste en Sauter-middeldiameter på D = 32,60min 10 um ved slutten av forsøket for alle prosessparametre (Figu re 4D). Derfor Sauter middeldiameter ble funnet å være uavhengig av trykkfallet. Men resultatene reflekterer fysisk forståelse av dråpen bruddet: med høyere mekanisk stress, var mindre Sauter-middeldiameter bestemt (se også Fig u re 5).
For hvert målepunkt ble minst 300 dråper bestemmes for å sikre statistisk sikkerhet. Den maksimale standardavvik redusert for PuraLev 200mu fra d 32,4min ± 42 um og for PuraLev 600MU fra d 32,6min ± 21 um til ca. d 32 ± 0,5 um ved enden av pumpeprosessen. Den reduserte standardavvik skyldes den økte homogen dråpestørrelse distribusjon til steady state ble nådd. Til sammenligning to Maglev sentrifugalpumper, de peristaltiske og 4-stempelmembranpumper avslørt standardavvik under d 32 ± 10 mikrometer.
(1)
Figur 4. Typiske profiler av Sauter-middeldiameter d 32 over tid, og bestemmelse av de målte Sauter-middeldiameter d 32, m. Sammenligning av Sauter-middeldiameter d 32 (A) for den PuraLev 200mu, (B) for PuraLev 600MU, (C) for de fire stempelmembranpumpe, og (D) for den peristaltiske pumpe. SAUTER midlere diametere d 32 ble bestemt ved en strømningshastighet på 3,4 l min -1 og trykkfall i området 0,03 til 0,61 bar.Den målte Sauter middeldiameter d 32, m er beregnet for det siste 10 min (grense). Den resulterende standardavvik av Sauter midlere diameter d 32 (N ≥ 300) vises. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Målt Sauter middeldiameter som et sammenligningssystem
Som beskrevet ovenfor, Sauter middeldiameter ble redusert over tid inntil dråpestørrelser nådd steady-state. I de siste 10 minutter av den eksperimentelle tiden, den gjennomsnittlige verdien av Sauter middeldiameter ble beregnet for å bestemme den målte Sauter middeldiameter, som ble brukt som en sammenligningskriteriet (se grense på fig U re 4A-D). De målte Sauter-middeldiameter d 32, er m er vist for en strømningshastighet på 3,4 l &# 160; -1 min og et trykkfall område 0,03 til 0,61 bar i Fig u re 5. Større målt Sauter middeldiameter ble bestemt for både Maglev sentrifugalpumper (200mu og 600MU) og 4-stempelet membran pumpe ved lavere trykkfall og løpehastigheter. Den peristaltiske pumpe avslørte målt Sauter-middeldiameter på d 32, m = 10 um for alle prosessparametre. Som tidligere nevnt, skjærkrefter var uavhengig av trykkfallet for den peristaltiske pumpe.
Den største målte Sauter-middeldiameter på d 32, m = 36 um for PuraLev 200mu og d 32, m = 34 um for PuraLev 600MU ble oppnådd ved et trykkfall på 0,03 bar. Sammenlignet med sine kolleger, fått MagLev sentrifugalpumpeserien opptil 59% større målt Sauter bety diameter. Disse resultats indikerte en lavere rate av rulle oppbrytning og således lavere mekaniske påkjenninger som følge av bruk av sentrifugalpumper.
Standardavviket av den målte Sauter-middeldiameter under likevekt var under 15%, for derved å bekrefte pålitelige og nøyaktige verdier for dråpestørrelser.
Figur 5. Sammenligning av målte Sauter-middeldiameter d 32, m. Målt Sauter middeldiameter for Maglev sentrifugalpumper og sine kolleger på 3.4 L min -1 og trykkfall på 0,03, 0,30 og 0,61 bar. De resulterende standardavvikene for de målte Sauter-middeldiameter d 32 m under likevekt er vist.
Forkortelser Please Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
| 2D-ORM | todimensjonalt optisk refleksjonsmåling |
| CCD | CCD |
| CHO | Chinese hamster eggstokk |
| cmc | kritiske micellekonsentrasjon |
| FBR | forover og bakover-ratio |
| FBRM | fokusert stråle refleksjon metode |
| MU | flerbruks |
| SU | engangsbruk |
Nomenklatur
 | [M 3 sek -1] | strømningshastighet |
| c | [M 3 m -3] | konsentrasjon |
| d 32 | [M] | Sauter middeldiameter |
| d 32, m | [M] | målt Sauter midlere diameter |
| d s | [M] | overflaten diameter |
| d v | [M] | volumdiameter |
| f | [Hz] | frekvens |
| n | [Sek -1] | impeller hastighet |
| N | [-] | antall dråper |
| p | Pa | trykkfall |
| t | sec | tid |
| β | [kg m -3] | massekonsentrasjonen |
| ρ | [kg m -3] | tetthet |
| 69; | [M 3 m -3] | massefraksjonen |
Tabell 1. Tabell over forkortelser og nomenklatur.
Discussion
Målet med denne protokollen er å vise egnethet inline endoskopi teknikk for dråpestørrelse målinger i pumpeprosesser. For dette formål, dråpestørrelser av en olje-vann-emulsjon system ble bestemt og en følsom Sauter middeldiameteren ble beregnet for å karakterisere mekanisk påkjenning av MagLev sentrifugal pumper, så vel som deres motstykker, en peristaltisk og en 4-stempelmembranpumpe. Resultatene viste liten variasjon av den målte Sauter-middeldiameter, som ble kvantifisert ved hjelp av standardavvikene til under 15%, noe som indikerer at dråpestørrelser er pålitelig og nøyaktig målt. Som en konsekvens kunne Sauter middeldiameter målt med hell anvendes som en sammenligning kriterium for å evaluere den mekaniske belastning av pumpene undersøkt. Maglev sentrifugalpumper avdekket større målt Sauter midlere diameter, noe som indikerer lavere mekaniske påkjenninger på emulsjon dråper i forhold til de peristaltiske og 4-stempelmembranpumper. I studtallet til dags dato har inline endoskopi har vist seg å være en robust og enkel teknikk for pålitelig dråpestørrelse måling 1,6,12-14,20-21, som også ble bekreftet av denne studien. I forhold til alternative målemetoder, som for eksempel fiberoptiske FBR sensor, FBRM og 2D-ORM teknikk, endoskopet teknikken kan brukes som den standard fremgangsmåte for å oppnå nøyaktige data i væske / væske-applikasjoner 12,14.
Den enkle håndtering av inline endoskopi og enkel produksjon av ikke-biologisk olje-vann emulsjonssystem gir en enkel prosedyre for dråpestørrelse deteksjoner i henhold til protokollen tekst (se ovenfor). Ikke desto mindre skal det nevnes at plasseringen av endoskopet sonden er avhengig av fluidstrømning i lagertanken. Ytterligere undersøkelser (data ikke vist) har vist at linsen av sonden bør være plassert rett under innløpsrøret for lavere strømningshastigheter opp til 5 l min -1for å unngå et multiplum deteksjon av en dråpe 19. For skarpe bilder ved strømningshastigheter over 5 L min -1, anbefales det å plassere sonden minst 10 cm vekk fra innløpsrøret. Uavhengig av prosessparametre, skal innehaveren av inline endoskopi være stabil for å unngå en forskyvning av sonden, noe som kan føre til uskarpe bilder.
Videre bør det spesielt legges merke til at dråpestørrelsen detektert er nær den nedre påvisningsgrensen for den anvendte foto-optisk system, hvor den minste detekterbare rullediameter er 6,5 um. Som produsent-medfølgende programvaren har blitt forbedret, kan inline endoskopi teknikker pålitelig oppdage en minimal dråpestørrelse på 1 mikrometer. Videre vil bildebehandling videreutvikles for å aktivere elektronisk overvåking av industrielle anvendelser.
Mens denne studien fokusert på relativt lave hastigheter på opp til 3,4 L 60; min -1, bør fremtidige studier vurdere et bredere spekter av driftsforhold. De første undersøkelser har blitt utført ved strømningshastigheter på opptil 20 l min -1 (data ikke vist). Imidlertid er en 1: 2 fortynning er (c surfaktant = 0,09 ml L -1, c olje = 0,64 ml L-1) av olje-vann-emulsjon system som anbefales ved strømningshastigheter over 10 l min -1 19, som økt dråpe bruddet forårsaket av høyere mekaniske påkjenninger som ellers ville påvirke slippe deteksjon og redusere antall dråper som detekteres. Forsøk ble utført med en 1: 2 fortynning og sammenlignet med resultatene av en ufortynnet olje-vann-emulsjon system. For begge metoder, det Sauter-middeldiameter er blitt pålitelig måte (standardavvik under 5%). Derfor redusert volum fraksjon: visste (1 2 fortynning) ikke påvirke den målte Sauter bety diameter, og dermed en drop-slipp breakup var ubetydelig.
nt "> Disse kraftige eksperimentelle tilnærminger gi et godt grunnlag for forbedring av endoskopi teknikk samt den tilhørende bildeopptak, anerkjennelse og resultat analysator programvare. Videre til egnethet endoskopi teknikk klassifisere pumpetyper og serier i henhold til deres mekanisk spenning ble demonstrert. De oppnådde resultater er essensielle for pumpeutforming utvikling og optimalisering av pumper for å redusere celleskader.Disclosures
Wolfgang Dornfeld og Reto Schöb er ansatte i Levitronix, Ltd, produsent av Maglev sentrifugalpumper.
Acknowledgments
Forfatterne ønsker å takke Kommisjonen for teknologi og innovasjon (CTI, Sveits) for sin økonomiske støtte (No. 13236,1 PFFLI-LS).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| CCD camera | Allied Vision Technologies GmbH | GX2750 | Equipment for inline endoscopy |
| C-Flex Biopharmaceutical Tubing | Saint-Gobain Performance Plastics | 374-375-4 | Tube Select a tubing length of about 45 cm before the pump. |
| C-Flex Biopharmaceutical Tubing | Saint-Gobain Performance Plastics | 374-375-3 | Tube Select a tubing length of about 45 cm after the pump and clamp on the flow sensor to this tubing. |
| CLAVE Connector | Victus | 011-C2000 | Sampling port |
| Controller LPC-200.1-02 | Levitronix GmbH | 100-30030 | PuraLev 200MU controller |
| Controller LPC-600.1-02 | Levitronix GmbH | 100-30033 | PuraLev 600MU controller |
| LeviFlow Clamp-On Sensor LFSC-12 | Levitronix GmbH | 100-30329 | Flow sensor for flow rates below 5 L min-1 |
| LeviFlow Converter LFC-1C-CS | Levitronix GmbH | 100-30328 | Flow sensor output device |
| Masterflex I/P Easy Load | Fisher Scientific AG | EW-77963-10 | Peristaltic pump |
| Mitos free flow valve | Parker Hannifin Europe Sàrl | FFLQR16S6S6AM | Valve |
| Mobil Eal Arctic | Exxon Mobil Corporation | Mobil EAL Arctic 22 | Oil Prepare the emulsion directly before the experiment. |
| Motor | Elektromotorenwerk Brienz AG | 7WAC72N4THTF | Motor for agitator shaft |
| Motor BSM-1.4 | Levitronix GmbH | 100-10005 | PuraLev 200MU motor |
| Motor LPM-600.4 | Levitronix GmbH | 100-10038 | PuraLev 600MU motor |
| Norm-Ject 10 ml Luer Lock | Restek Corporation | 22775 | Syringe |
| Pump Head LPP-200.5 | Levitronix GmbH | 100-90525 | PuraLev 200MU pump head |
| Pump Head LPP-600.18 | Levitronix GmbH | 100-90548 | PuraLev 600MU pump head |
| Quattroflow 1200-SU | Almatechnik AG | QF 1200 | 4-piston diaphragm pump |
| SciPres Sensor | SciLog | 080-695PSX | Pressure sensor |
| SciPres Sensor Monitor | SciLog | 080-690 | Pressure sensor output device |
| SOPAT-VF Inline Endoscopic Probe | SOPAT GmbH | Inline endoscopy | |
| Stroboscope | Drello GmbH & Co KG | Drelloscop 255-01 | Equipment for inline endoscopy |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | X100 | Surfactant Handle with gloves and goggles. (acute toxicity, eye irritation) |
References
- Wollny, S. Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Partikelbeanspruchung in gerührten (Bio ) Reaktoren (Experimental and numerical investigations of particle stress in stirred (bio-) reactor). , Technische Universität Berlin. Berlin. (2010).
- Jaouen, P., Vandanjon, L., Quéméneur, F. The shear stress of microalgal cell suspension (Tetraselmis suecica) in tangential flow filtration systems: the role of pumps. Bioresour. Technol. 68 (2), 149-154 (1999).
- Bee, J. S., et al. Response of a concentrated monoclonal antibody formulation to high shear. Biotechnol. Bioeng. 103 (1), 936-943 (2009).
- Klaus, S. Bluttraumatisierung bei der Passage zeitkonstanter und zeitvarianter Scherfelder (Blood trauma during passage through steady and transient shear fields). , RWTH Aachen University. Aachen. (2004).
- Blaschczok, K., et al. Investigations on mechanical stress caused to CHO suspension cells by standard and single-use pumps. Chem. Ing. Tech. 85 (1-2), 144-152 (2012).
- Dittler, I., et al. A cost-effective and reliable method to predict mechanical stress in single-use and standard pumps. Eng. Life Sci. 14 (3), 311-317 (2014).
- Kaiser, S. C., Eibl, D. Single-use Pumpen in der Prozesstechnologie (Single-use pumps in the process technology). Chemie extra. , 30-31 (2013).
- Aggarwal, A., et al. Use of a single-circuit CentriMag® for biventricular support in postpartum cardiomyopathy. Perfusion. 28 (2), 156-159 (2012).
- Kouretas, P. C., et al. Experience with the Levitronix CentriMag® in the pediatric population as a bridge to decision and recovery. Artif. Organs. 33 (11), 1002-1004 (2009).
- Khan, N. U., Al Aloul, M., Shah, R., Yonan, N. Early experience with the Levitronix CentriMag® device for extra corporeal membrane oxygenation following lung transplantation. Eur. J. of Cardio Thorac. 34 (6), 1262-1264 (2008).
- Zhang, J., et al. Computational and experimental evaluation of the fluid dynamics and hemocompatibility of the CentriMag blood pump. Artif. Organs. 30 (3), 168-177 (2006).
- Maaß, S., Grünig, J., Kraume, M. Measurement techniques for drop size distributions in stirred liquid-liquid systems. Chem. Process Eng. 30 (4), 635-651 (2009).
- Maaß, S., Rojahn, J., Hänsch, R., Kraume, M. Automated drop detection using image analysis for online particle size monitoring in multiphase systems. Comput. Chem. Eng. 45, 27-37 (2012).
- Maaß, S., Wollny, S., Voigt, A., Kraume, M. Experimental comparison of measurement techniques for drop size distributions in liquid/liquid dispersions. Exp. Fluids. 50 (2), 259-269 (2011).
- Henzler, H. J. Particle Stress in Bioreactors. Adv. Biochem. Eng./ Biotechnol. 67, 35-82 (2000).
- Sprow, F. B. Drop size distributions in strongly coalescing agitated liquid-liquid systems. AIChE J. 13 (5), 995-998 (1967).
- Shinnar, R. On the behaviour of liquid dispersions in mixing vessels. J. Fluid Mech. 10 (2), 259-275 (1961).
- Ritter, J., Kraume, M. On-line measurement technique for drop size distributions in liquid/liquid systems at high dispersed phase fractions. Chem. Eng. Technol. 23 (7), 579-581 (2000).
- Fries, T. 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). , University of Applied Sciences Berlin. Berlin. (2014).
- Maaß, S., Wollny, S., Sperling, R., Kraume, M. Numerical and experimental analysis of particle strain and breakage in turbulent dispersions. Chem. Eng. Res. Des. 87 (4), 565-572 (2009).
- Maaß, S., Metz, F., Rehm, T., Kraume, M. Prediction of drop sizes for liquid/liquid systems in stirred slim reactors - Part I: Single stage impellers. Chem. Eng. 162 (2), 792-801 (2010).
