Abstract
Pumper anvendes hovedsageligt, når der overføres sterile kultur bouillon i biofarmaceutiske og bioteknologiske produktionsprocesser. Men i løbet af pumpeprocessen forskydningskræfter forekomme, hvilket kan føre til kvalitativ og / eller kvantitativ produkttab. For at beregne den mekaniske belastning med begrænset eksperimentel udgift blev en olie-vand-emulsion, der anvendes, hvis egnethed blev demonstreret for dråbe størrelse fund i bioreaktorer 1. Som drop opløsningen af olie-vand-emulsion systemet er en funktion af mekanisk stress, dråbestørrelser skal tælles i den eksperimentelle tidspunkt shear stress undersøgelser. I tidligere undersøgelser har inline endoskopi vist sig at være en nøjagtig og pålidelig måling teknik til Blækdråbestørrelse påvisninger i væske / væske-dispersioner. Formålet med denne protokol er at vise egnetheden af inline endoskopi teknik til dråbestørrelse målinger i pumpning processer. For at udtrykke dråbestørrelse, Sauter middeldiameterend 32 blev anvendt som repræsentant diameter dråber i olie-vand-emulsion. Resultaterne viste lav variation i Sauter middeldiameter, som blev kvantificeret ved standardafvigelser på under 15%, der angiver pålideligheden af måleteknikken.
Introduction
Pumper anvendes til at overføre cellekulturer i de farmaceutiske og bioteknologiske industri. Under pumpning proces, kan mekanisk belastning resultere i irreversibel cellebeskadigelse, hvilket kan forringe mængde og kvalitet af produktet 1-4. Niveauet for mekanisk belastning afhænger af pumpens type og pumpe-indstillinger, som påvist i tidligere undersøgelser 5-6. Sædvanligvis er peristaltiske, sprøjte og membranpumper anvendes til engangsbrug (SU) teknologi baserede applikationer. Disse pumper resultere i høje lokale forskydningskræfter skyldes sammenpresning af pumpen slange og det pulserende flow 7.
For at overvinde disse ulemper, magnetisk leviteret centrifugalpumper (Magnetsvævebane centrifugalpumper) udgør et lovende alternativ. Motoren er magnetisk drevet for at undgå snævre mellemrum mellem pumpehjulet og pumpehuset (figur 1). En tidligere undersøgelse undersøgte Magnetsvævebane centrifugalpumper og viste lavere mekanisk belastning i kinesisk hamsterovarie (CHO) celler i forhold til peristaltiske og 4-stempel membranpumper 5. Desuden hæmolyse analyser afslørede ingen signifikant blod traumer og trombedannelse over et område af driftsbetingelser, der anvender disse pumper 8-11. Resultaterne viser, at brugen af disse specielt designet pumper gælder mindre mekanisk belastning på biologiske systemer i forhold til peristaltiske og membranpumper. For at undersøge den mekaniske belastning med begrænset eksperimentel omkostning, er en olie-vand-emulsion modelsystem anbefales på grund af dens omkostningseffektivitet (ca. 99,8%) og tid-reduceret (ca. 99,5%) ansøgning sammenlignet med biologiske cellekultursystemer.
Som drop opløsningen af olie-vand-emulsion systemet er en funktion af mekanisk stress, dråbestørrelser tælles over eksperimentelle tidspunkt shear stress undersøgelser. Mange teknikker til dimensionering dråber er til rådighed, which kan opdeles i lyd, laser og foto baserede teknikker 12. Især brugen af foto-optiske sonde inline endoskopi viser næsten identiske dråbestørrelser til manuelle og automatiske registreringer (standardafvigelse under 10%), og giver mulighed for en påvisning af 250 dråber i minuttet 13. På grund af sin nøjagtighed og pålidelighed, har endoskopet teknik vist sig at være en effektiv standard måleteknik til drop størrelsesfordelinger i væske / væske-dispersioner sammenlignet med andre almindeligt anvendte prober (f.eks fiber optisk fremad-bagud-forholdet (FBR) sensor , fokuseret stråle reflektans metoden (FBRM) og den todimensionale optiske reflektans måleteknik (2D-ORM)) 12,14. Desuden har egnethed inline endoskopi til måling dråbestørrelser i en omrørt beholder blevet påvist flere gange i tidligere undersøgelser 15-18.
Baseret på en forudgående undersøgelse 6, denne protokol beskriveranvendelse af inline endoskopi at bestemme dråbestørrelser (Sauter middeldiameter) af en olie-vand-emulsion systemet i pumper. Sauter middeldiameter blev brugt som en sammenligning kriterium for at vurdere den mekaniske belastning af de multi-use (MU) Magnetsvævebane centrifugalpumper, en peristaltisk og en enkelt-brug (SU) 4-stempel membranpumpe.
Figur 1. Magnetisk leviteret centrifugalpumpe-system. (A) Princippet om et lejefri motor og (B) PuraLev 200MU er vist som et eksempel. Klik her for at se en større version af dette tal.
Protocol
Undersøgelserne blev udført ved anvendelse af et rørsystem pumpe opsætningen (Figu re 2), som gør det muligt mekanisk belastning eksperimenter ved strømningshastigheder på op til 60 L min -1 og trykfald op til 2 bar, der skal udføres. Som vist i fig u re 2, forsøgsopstillingen består af lagerbeholderen, pumpen kredsløb og udstyr til inline endoskopi teknik. Pumpehjulet af lagerbeholderen blev kun anvendt til at blande det overfladeaktive middel. Perifere elementer blev integreret i den lukkede sløjfe til at overvåge strømningshastigheden v og trykfald p ved forskellige pumpeindstillinger. Undersøgelserne blev varieret ved hjælp af håndhjul ventil.
1. Eksperimentel opsætning
- Sikre, at bioreaktoren (D = 0,15 m, H / D = 2,2) er udstyret med et skovlhjul til opløsning af den surfactant og sørg for, at indløbsrøret dypper i væsken for at undgå en gas indtastning.
- Udstyre pumpen loop med en sprøjte havn, undersøgte pumpe, en klemme-on flowmåler, en engangsbrug tryksensor og en hånd-hjul ventil. Efter tilslutning af pumpen sløjfe til opbevaringsbeholderen, forbinde pumpehovedet til motoren og forberede endoskopet probe.
- Monter foranderligt refleksioner flyet, en rhodium spejl i dette tilfælde på probespidsen og justere afstanden mellem spejlet og linsen til 150 um. Juster skruen på 100 um for at fokusere skarpheden af målet.
- Tilslut sonden til stroboskop via et fiberoptisk kabel og kameraet af endoskopet til computeren via et Ethernet-kabel. Slut derefter kameraet og stroboskop sammen via en trigger-box-kabel.
- Start computeren, og åbn producent-medfølgende software, som omfatter en erhvervelse billede og anerkendelse software, samt resultat analysator software.
- Vælg det billede erhvervelse software i hovedmenuen.
- Klik på knappen "Detect enhed" i øverste venstre hjørne af skærmen for at registrere kameraet.
- Under "vejviser indstillinger" vælge den placering på computeren til at gemme billeder og aktivere kommandoen "Opret trigger undermapper".
- Indtast procesparametre i afsnittet "Trigger mode: Ready".
Frame rate: 7,5 Hz
Rammer pr trigger: 50
Antal triggers: 60
Trigger interval: 60 sek - Efter afslutning af alt forberedende arbejde, hæld 5 L deioniseret vand ind i opbevaringsbeholderen og tænd pumpen for at fylde pumpen og pumpens sløjfe.
- Sluk pumpen, og der tilsættes 0,9 ml overfladeaktivt middel (c overfladeaktivt = 0,18 ml L -1, ρ overfladeaktivt middel, 20 ° C = 1070 kg m-3, kritisk micellekoncentration (CMC): ω cmc0; ≈ 0,018 ml L -1, ω overfladeaktivt ≈ 10 · ω cmc) med en 10 ml pipette under omrøring. Efter 10 minutter blev overfladeaktive er fuldstændigt opløst.
- Sluk pumpehjulet og tænd for pumpen. Placer endoskopet sonden så linsen er placeret direkte under indløbsrøret.
- Indstil strømningshastighed på 3,4 l min -1 og trykfaldet på 0,03, 0,3 eller 0,61 bar ved at variere rotorhastigheden og håndhjulet ventil.
- 6,3 g olie direkte i sprøjten (β olie = 1,26 g L-1, ρ olie, 20 ° C = 989,5 kg m-3) vejes.
- Start billedoptagelse software og tilsæt olien via sprøjte porten. Den kører pumpen fordeler emulsionen dråber.
- Efter 1 time, afslutte forskydningsspænding undersøgelse og rengør inline endoskop samt bioreaktormed indbygget pumpe sløjfe. Efterfølgende forberede forsøgsopstillingen for næste pumpning processen.
2. Måling og billedanalyse
- Åbn den automatiske billede anerkendelse software i hovedmenuen.
- Under "Batch Rodmappe" vælge den placering på computeren til at gemme filer (alle * .csv).
- Vælg den kolonne "Image Series Path" og klik på knappen "Tilføj billedserier undermapper" i nederste venstre hjørne af skærmen for at indlæse billedet serien.
- Indlæse procesparametre som leveres af producenten. Vælg den kolonne "Søg indstillinger (* .pss eller Auftrag _ *. Mat)" og klik på knappen "Set Søg indstillinger" i nederste midt på skærmen for at indlæse procesparametre for at præcisere drop anerkendelse.
- Vælg den kolonne "Søg Pattern (* .psp eller F _ *. Mat), og klik på knappen" Set Søg Mønster "i nederste højre hjørne af skærmen for at indlæse procesparametre for at præcisere drop analyse.
- Start billede anerkendelse ved at klikke på knappen "Start Batch".
- Efter afslutning af billedgenkendelse, udtrykker de detekterede dråbestørrelser af Sauter middeldiameter (d 32), eller enhver anden repræsentant middelværdi eller distribution af valg ved hjælp resultatet analysatoren software.
- Åbn resultatet analysator software i hovedmenuen.
- Aktiver kommandoen "alle * .csv i 1 mappe" og klik på knappen "Load Folder (er)" i øverste venstre hjørne af skærmen for at indlæse den tidligere gemte alle * .csv-fil.
- Vælg den relevante værdi (f.eks Sauter betyde diameter) i drop-down listen i øverste midten af skærmen for at visualisere resultaterne. Til beregning af diameteren ind i skalering af 0,6591 um pixel -1 til højre, som er leveret af producenten.
Figur 2. Eksperimentel opsætning Pumpe kredsløb for bybefolkning pumpe opsætning ved hjælp inline endoskopi som måleteknik:. (1) opbevaring fartøj, (2) sprøjte porten, (3) pumpe, (4) trykføler, (5) flow sensor, ( 6) stroboskop, (7) computer med producenten-medfølgende software, og (8) endoskop sonde. Klik her for at se en større version af dette tal.
Representative Results
Optisk vurdering
Fig u re 3 viser billeder af partikel anerkendelse efter en pumpe på 1 time. De øverste fire billeder viser dråberne før indregning og de nederste fire billeder viser dråberne markeret med anerkendelse software. De detekterede dråber er fremhævet med en grøn kant. Sammenligning af de øvre og nedre billeder viser, at drop kanter netop blev påvist ved billedet anerkendelse software. Billederne til venstre viser drop fordelingen for Magnetsvævebane centrifugalpumper PuraLev 200MU og PuraLev 600MU, og dem til højre viser 4-stemplet membran og peristaltisk pumpe. En optisk vurdering tillod en indledende klassificering af den mekaniske belastning i modellen emulsion system. Dette viste, at større dråbestørrelser og lavere dråbe tæller blev genereret af Maglev centrifugalpumper i forhold til 4-stemplet Membranagm og peristaltisk pumpe. Derfor Magnetsvævebane centrifugalpumper, især PuraLev 200MU viste reduceret drop brud, hvilket indikerer lavere mekaniske påvirkninger.
Figur 3. Billeder af inline endoskopi. Emulsion dråber før (A, B, C, D) og efter (E, F, G, H) partikel anerkendelse efter 1 hr at pumpe under anvendelse af (A, E) den PuraLev 200MU, ( B, F) af PuraLev 600MU, (C, G) 4-stempel membranpumpe, og (D, H) peristaltikpumpen under identiske driftsbetingelser (3,4 L min -1 og 0,03 bar). Klik her for at se en større udgave af dette tal.
Sauter migen diameter
Yderligere undersøgelser afslørede standardafvigelser under d 32 ± 0,4 um og garanterede reproducerbare resultater ved brug af inline endoskopi 19. Derfor blev flere undersøgelser ikke påkrævet til denne fremgangsmåde, hvilket yderligere reducerede den eksperimentelle regning.
For at udtrykke dråbestørrelse, Sauter middeldiameter d 32 (se ligning. 1) blev anvendt som repræsentant diameter dråber i olie-vand emulsion til denne fremgangsmåde. Generelt Sauter middeldiameter faldt over tid for alle pumpetyper og pumpesystemer indstillinger, indtil den når steady state 12. Undersøgelserne i dette studie bekræftede progression af Sauter middeldiameter (fig u re 4A til D), kurver af PuraLev 200MU (fig u re &# 160; 4A) og peristaltisk pumpe (fig u re 4D) er eksemplarisk drøftet i denne protokol.
I modsætning til PuraLev 200MU, Sauter betyde diametre var op til 40% mindre for den peristaltiske pumpe ved de samme driftsbetingelser (strømningshastighed = 3,4 L min-1; trykfald = 0,03 bar). Som følge heraf højere mekaniske spændinger resulterede i en øget drop breakup og derfor mindre dråbestørrelser. Endvidere Sauter middeldiameter faldt med stigende trykfald i PuraLev 200MU (fig u re 4A), som angivet afhængigheden af dråbestørrelse på trykfald. I modsætning hertil den peristaltiske pumpe viste en Sauter middeldiameter på d 32,60min = 10 um ved slutningen af forsøget for alle procesparametre (figu re 4D). Derfor Sauter middeldiameter blev fundet at være uafhængig af trykfaldet. Men resultaterne afspejler fysisk forståelse af dråben breakup,: med højere mekanisk belastning, blev mindre Sauter middeldiameter bestemt (se også fig u re 5).
For hvert målepunkt blev mindst 300 dråber bestemmes for at sikre statistisk sikkerhed. Den maksimale standardafvigelse faldet 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 pm i slutningen af pumpeprocessen. Den faldt standardafvigelse skyldes den øgede homogen dråbestørrelse fordeling indtil steady state blev nået. I sammenligning to de Maglev centrifugalpumper, de peristaltiske og 4-stempel membranpumper afslørede standardafvigelser under d 32 ± 10 um.
(1)
Figur 4. Typiske profiler af Sauter betyde diametre d 32 over tid og fastlæggelsen af de målte Sauter gennemsnitlige diametre d 32, m. Sammenligning af Sauter gennemsnitlige diametre d 32 (A) til PuraLev 200MU, (B) til PuraLev 600MU, (C) til 4-stemplet membranpumpe, og (D) til den peristaltiske pumpe. Sauter middeldiameter d 32 blev bestemt ved en strømningshastighed på 3,4 l min-1 og trykfald i intervallet 0,03-0,61 bar.Den målte Sauter middeldiameter d 32, blev m beregnet for de sidste 10 min (grænse). Den resulterende standardafvigelse Sauter gennemsnitlige diametre d 32 (N ≥ 300) vises. Klik her for at se en større version af dette tal.
Målt Sauter middeldiameter som et sammenligningssystem
Som beskrevet ovenfor, Sauter middeldiameter aftog med tiden, indtil dråbestørrelser nåede steady state. I de sidste 10 min på det eksperimentelle tidspunkt, den gennemsnitlige værdi af Sauter middeldiameter blev beregnet til at bestemme den målte Sauter middeldiameter, der blev anvendt som en sammenligning kriterium (se grænse af fig u re 4A-D). De målte Sauter middeldiameter d 32, er m vist for en strømningshastighed på 3,4 l &# 160; min -1 og et trykfald interval 0,03-0,61 bar i fig u re 5. Større målt Sauter gennemsnitlige diametre blev bestemt for begge Maglev centrifugalpumper (200MU og 600MU) og 4-stempel membranpumpe ved lavere trykfald og løbehjul hastigheder. Den peristaltiske pumpe afslørede målt Sauter betyde diametre på d 32, m = 10 um for alle procesparametre. Som tidligere nævnt, forskydningskræfter var uafhængige af trykfaldet for den peristaltiske pumpe.
De største målte Sauter gennemsnitlige diametre på d 32, m = 36 um for PuraLev 200MU og d 32, m = 34 um for PuraLev 600MU blev opnået ved et trykfald på 0,03 bar. I sammenligning med deres kolleger, Magnetsvævebane centrifugalpumpe serie opnået op til 59% større målt Sauter betyde diametre. Disse resultats indikerede en lavere dråbe opløsning og således lavere mekanisk belastning som følge af anvendelsen af de centrifugalpumper.
Standardafvigelsen for den målte Sauter betyde diametre under steady state var under 15%, hvilket bekræfter pålidelige og præcise værdier for dråbestørrelser.
Figur 5. Sammenligning af målte Sauter middeldiameter d 32, m. Målt Sauter gennemsnitlige diametre for Magnetsvævebane centrifugalpumper og deres kolleger på 3,4 L min -1 og tryktab på 0,03, 0,30 og 0,61 bar. De resulterende standardafvigelser af de målte Sauter middeldiameter d 32, m under steady state er vist.
Forkortelser Please klik her for en større version af dette tal.
| 2D-ORM | todimensional optisk reflektansmåling |
| CCD | ladningskoblet enhed |
| CHO | Ovarieceller fra kinesisk hamster |
| cmc | kritisk micellekoncentration |
| FBR | fremad-bagud-forholdet |
| FBRM | fokuseret stråle reflektans metode |
| MU | multi-use |
| SU | engangsbrug |
Nomenklatur
 | [M 3 sek-1] | strømningshastighed |
| c | [M 3 m -3] | koncentration |
| d 32 | [M] | Sauter middeldiameter |
| d 32, m | [M] | målt Sauter middeldiameter |
| d s | [M] | overflade diameter |
| d v | [M] | volumendiameter |
| f | [Hz] | frekvens |
| n | [Sek-1] | rotorhastighed |
| N | [-] | antal dråber |
| p | Pa | trykfald |
| t | sec | tid |
| β | [kg m -3] | massekoncentration |
| ρ | [kg m -3] | tæthed |
| 69; | [M 3 m -3] | massefraktion |
Tabel 1. Tabel over forkortelser og nomenklatur.
Discussion
Formålet med denne protokol er at vise egnetheden af inline endoskopi teknik til dråbestørrelse målinger i pumpning processer. Til dette formål drop størrelser af en olie-vand-emulsion systemet blev bestemt og en præcis Sauter middeldiameter blev beregnet til at karakterisere den mekaniske belastning af Magnetsvævebane centrifugalpumper samt deres modparter, en peristaltisk og en 4-stempel membranpumpe. Resultaterne viste lav variation af den målte Sauter betyde diametre, som blev kvantificeret ved standardafvigelser på under 15%, hvilket indikerer at dråbestørrelser er pålideligt og nøjagtigt målt. Som følge heraf kunne det målte Sauter middeldiameter held anvendes som en sammenligning kriterium for at evaluere den mekaniske belastning af pumperne undersøgte. Magnetsvævebane centrifugalpumper afslørede større målt Sauter gennemsnitlige diametre, hvilket indikerer lavere mekaniske påvirkninger på emulsion dråber sammenlignet med de peristaltiske og 4-stemplede membranpumper. I studerne til dato har inline endoskopi vist sig at være et robust og enkel teknik til pålidelig dråbestørrelse måling 1,6,12-14,20-21, hvilket også blev bekræftet af denne undersøgelse. I sammenligning med alternative målemetoder, såsom det fiberoptiske FBR sensor, FBRM og 2D-ORM teknik, endoskopets teknik kan bruges som standard fremgangsmåde til opnåelse præcise data i væske / væske applikationer 12,14.
Den nemme håndtering af inline endoskopi og den enkle fremstilling af ikke-biologisk olie-vand-emulsion system muliggør en enkel procedure for Blækdråbestørrelse detekteringer ifølge protokollen tekst (se ovenfor). Ikke desto mindre bør det nævnes, at positionen af endoskopet proben afhænger af fluidstrøm i lagerbeholderen. Yderligere undersøgelser (data ikke vist) har vist, at linsen i proben bør være placeret direkte under indløbsrøret for lavere strømningshastigheder op til 5 L min -1for at undgå en multipel påvisning af en dråbe 19. Til skarpe billeder ved strømningshastigheder over 5 L min -1, anbefales det at anbringe proben mindst 10 cm fra indløbsrøret. Uafhængig af procesparametre, bør indehaveren af inline endoskopi være stabil for at undgå en forskydning af sonden, hvilket kan resultere i slørede billeder.
Endvidere bør det især bemærkes, at dråbestørrelse detekteres, er tæt på den nedre detektionsgrænse for den anvendte foto-optisk system, hvor den laveste påviselige drop diameter er 6,5 um. Som producent-medfølgende software er blevet forbedret, kan inline endoskopi teknikker detektere en minimal dråbe størrelse på 1 um. Endvidere vil billedbehandling videreudvikles for at muliggøre online overvågning af industrielle applikationer.
Mens den foreliggende undersøgelse fokuserede på relativt lave strømningshastigheder på op til 3,4 l 60; min -1 bør fremtidige studier overveje en bredere vifte af driftsbetingelser. Første undersøgelser er blevet udført ved strømningshastigheder på op til 20 L min -1 (data ikke vist). Imidlertid en 1: 2 fortynding er (c overfladeaktivt = 0,09 ml L -1 c olie = 0,64 ml L -1), i olie-vand-emulsion systemet anbefales ved strømningshastigheder over 10 L min -1 19, da øget drop breakup forårsaget af højere mekanisk belastning ellers ville påvirke drop afsløring og reducere antallet af dråber detekteret. Tests blev udført med en 1: 2 fortynding og sammenlignet med resultaterne af en ufortyndet olie-vand-emulsion system. For begge fremgangsmåder, Sauter betyde diametre er blevet måles pålideligt (standardafvigelse under 5%). Derfor reduceret volumen fraktion: gjorde (1 2 fortynding) ikke påvirke den målte Sauter betyder diametre og dermed som et drop-drop bruddet var ubetydelig.
nt "> Disse kraftfulde eksperimentelle metoder giver et godt grundlag for forbedring af endoskopi teknik samt den tilhørende billede erhvervelse, anerkendelse og resultat analysator software. Desuden til egnetheden af endoskopi teknik klassificere pumpetyper og serier i henhold til deres mekaniske stress lykkedes demonstreret. De opnåede resultater er afgørende for pumpens design udvikling og optimering af pumper til at reducere celleskader.Disclosures
Wolfgang Dornfeld og Reto Schob er medarbejdere i Levitronix, Ltd, producent af Magnetsvævebane centrifugalpumper.
Acknowledgments
Forfatterne vil gerne takke Kommissionen for Teknologi og Innovation (CTI, Schweiz) for deres økonomiske støtte (nr 13.236,1 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).
