Skader din pumpe cellerne? Hvordan pumpevalg påvirker perfusionsprocessen
Perfusion er blevet en etableret metode til at opnå høj produktivitet og høje celletætheder i moderne bioprocesser. Men midt i al fokus på filtervalg, medieoptimering og avancerede kontrolsystemer til bioreaktorer er det let at glemme en af de mest kritiske komponenter i systemet: pumpen.
I en perfusionsproces handler det om at holde cellerne i live og produktive i lang tid. Derfor gør valget af pumpe en meget større forskel for slutresultatet, end mange mennesker er klar over.
Udfordringen: Pumpen, der skader dine celler
Traditionelt har peristaltiske pumper (slangepumper) været standard i perfusionssystemer. De er velkendte og nemme at bruge, men indebærer også højere forskydningsspændinger på cellerne.
Når rullerne (hjulene) inde i selve pumpen komprimerer slangen for at skubbe væsken fremad, udsættes cellerne for mekanisk stress, hvilket kan føre til:
- Celleskade og lysis: Cellevæggene brydes ned.
- Nedsat cellelevedygtighed: Færre levende celler, der kan producere.
- Lavere produktudbytte: reduceret produktion over tid.
Det mekaniske slid på slangen udgør også en risiko for partikelfrigivelse (spallation), trykfald og i værste fald slangebrud. Pumpen bliver dermed en kritisk komponent for både processtabilitet og produktkvalitet.
Løsningen: Kontaktløs pumpeteknologi med Levitronix MagLev
Vores mangeårige partner Levitronix bygger sine pumper på magnetisk levitation (MagLev). Løbehjulet svæver kontaktløst i et magnetfelt, hvilket betyder, at ingen interne komponenter kommer i mekanisk kontakt under drift.
Resultatet er en pumpeløsning, der transporterer cellerne med meget lav mekanisk påvirkning og høj proceskontrol.
For perfusionsprocesser giver det flere håndgribelige fordele, som bidrager til højere produktivitet, bedre processtabilitet og reduceret risiko for nedetid:
1. Lav forskydningskraft for høj cellelevedygtighed
Det åbne flowområde og det berøringsfrie design reducerer den mekaniske belastning på cellerne. Da væsken ikke er komprimeret, og ingen interne kontaktpunkter skaber friktion, kan cellerne passere gennem pumpen med minimal påvirkning.
Undersøgelser viser, at cellelevedygtigheden kan opretholdes på over 95 procent under lange kørsler, mens peristaltiske pumper ofte viser større tab under lignende forhold.
2. Stabilt flow for bedre proceskontrol
Levitronix-pumper leverer et pulseringsfrit flow, der bidrager til:
- Jævnere processtyring
- Stabilt transmembrantryk (TMP) på tværs af filteret
- Forudsigelig ydeevne over tid
I kombination med eksterne sensorer kan systemet desuden automatisk regulere og opretholde et konstant tryk eller flow, selv når væskeegenskaberne eller filterforholdene ændres.
3. Reduceret risiko for nedetid
Da ingen komponenter udsættes for mekanisk kontakt eller friktion, minimeres sliddet på pumpen. Den manglende slangekompression eliminerer også en almindelig fejlkilde i perfusionssystemer og reducerer risikoen for slangebrud og uønsket trykopbygning.
Resultatet er en robust og pålidelig løsning med lang levetid, selv ved kontinuerlig drift.
Hurtig sammenligning: MagLev vs. peristaltiske pumper
| Funktion | Peristaltiske pumper (slangepumper) | Levitronix MagLev-pumper |
| Mekanisk belastning | Høj (kompressions- og forskydningskræfter) | Ekstremt lav (hydrodynamisk optimeret) |
| Flow-karakter | Pulserende (kræver ofte dæmpere) | Helt fri for pulsering |
| Slid og risiko | Risiko for slangebrud og partikeludslip | Minimal risiko, ingen mekaniske kontaktflader |
| Processens skalerbarhed | Begrænset ved højt flow/tryk | Meget høj og forudsigelig |
Hvad betyder det for din bioproces?
At vælge den rigtige pumpe handler ikke kun om at flytte en væske fra punkt A til punkt B. I en perfusionsapplikation påvirker pumpeteknologien alt fra cellelevedygtighed og produktkvalitet til processtabilitet og pålidelighed.
Det kan du med MagLev-teknologien:
- Beskyt cellerne ved at minimere mekanisk påvirkning
- Sikrer et stabilt og pulseringsfrit flow
- Reducer slitage og risiko for uplanlagt nedetid
- Skab bedre betingelser for ensartet præstation over tid
Når hvert procentpoint i cellelevedygtighed og udbytte tæller, kan den rigtige pumpeteknologi gøre en stor forskel for resultatet af processen.
Vil du vide mere om, hvordan Levitronix kan optimere din perfusionsproces? Vi hjælper dig gerne med at evaluere din applikation og finde den rigtige løsning til dine behov. Kontakt mig Viktor Fredriksson (viktor.fredriksson@colly.se), og jeg vil hjælpe dig videre.
Referencer
Om Levitronix
Levitronix er verdens førende inden for magnetisk levitation, lejeløse motorer og en pioner inden for avanceret procesteknologi til mikroelektronik, biovidenskab og industri. Den patenterede teknologi integrerer motoren og det magnetiske leje i én enhed, hvilket muliggør berøringsfri, slidfri drift.
Virksomhedens produktportefølje, som omfatter pumper, blandere og flowmålere, er designet til at maksimere præcision og pålidelighed i krævende miljøer. Med hovedkvarter i Zürich og globale faciliteter kombinerer Levitronix teknisk ekspertise med lokal tilstedeværelse for at imødekomme fremtidens behov for innovativ procesteknologi.
Har du nogen spørgsmål?
