Inom bioprocessing läggs enorma resurser på att optimera cellkulturer och formuleringar. Men en faktor som ofta avgör slutresultatet är hur produkten transporteras genom systemet. Valet av pumpteknik påverkar direkt produktutbyte (yield), driftsäkerhet och kvalitet.
På Colly Flowtech arbetar vi tillsammans med vår partner Levitronix för att erbjuda lösningar baserade på Maglev-teknologi. För oavsett om det handlar om celler, proteiner eller känsliga partiklar som LNP:er, kan valet av pump göra skillnad mellan en lyckad batch och kostsam produktförlust.
Vad är Maglev-teknologi och hur fungerar magnetisk levitation?
Traditionella pumpar, som peristaltiska eller membranpumpar, bygger på mekanisk påverkan; de klämmer eller trycker fram vätskan. Dessa principer innebär att produkten utsätts för påfrestningar som kan skada celler, förstöra proteinernas struktur eller skapa aggregation (klumpbildning).
Maglev (magnetic levitation) fungerar annorlunda. Här “svävar” impellern i ett magnetfält, helt utan kontakt med lager eller axlar.
Fördelarna med kontaktfri drift:
Friktionsfri drift: Inga roterande delar rör vid varandra, vilket eliminerar värmeutveckling.
- Inga mekaniska tätningar: Behovet av axlar och slitagedelar försvinner, vilket minskar risken för partiklar.
- Helt kontaktfritt: Ingenting mekaniskt rör vid vätskan inne i själva pumphuset.
Resultatet blir ett mycket jämnt och kontrollerat flöde, helt utan pulsationer och utan de lokala krafter som annars uppstår i traditionella pumpar.
Tre faktorer som gör Maglev-teknologin så skonsam
Det finns tre huvudfaktorer bakom teknikens skonsamhet:
- Eliminerad värme och nötning: Eftersom inga delar möts slipper man lokal värmeutveckling som annars kan förstöra känsliga biologiska molekyler.
- Linjärt flöde för stabila processer: Du får ett flöde utan tryckstötar. Detta är helt kritiskt för att bibehålla stabiliteten i exempelvis TFF-filtrering (Tangential Flow Filtration) eller vid noggrann formulering.
- Mjuk passage (Large Gap Design): Den relativt stora spalten mellan impeller och hus gör att vätskan passerar utan trycktoppar. Det minskar risken för att celler “kläms” eller slits sönder av turbulens.
Vad visar studier om Maglev-teknologi i bioprocesser?
Det finns en tydlig trend i vetenskaplig litteratur: kontaktfri pumpning med magnetiskt leviterad impeller ger konsekvent lägre mekanisk påverkan jämfört med traditionella pumpprinciper. Genom att eliminera den fysiska kontakten säkerställs direkta förbättringar i flera kritiska områden:
Resultat från forskning och tester
- Högre cellviabilitet: I studier på CHO-celler ser man en markant högre överlevnadsgrad efter pumpning med Maglev jämfört med peristaltiska pumpar, som ofta ger en stor reduktion av livskraftiga celler.
- Skydd mot shear stress: Jämförande tester visar att Maglev genererar den lägsta graden av cellskada. Skillnaden blir extra tydlig vid högre flöden och längre driftstider där mekanisk stress annars ackumuleras.
- Bevarad proteinkvalitet: Tester på modellproteiner (t.ex. lysozym) visar att Maglev-pumpar bibehåller proteinets naturliga struktur och aktivitet, medan mekaniska pumpar kan leda till aggregering.
- Stabila partikelsystem och emulsioner: Genom att mäta droppstorlek i emulsioner ser man att Maglev bevarar partikelstorleksfördelningen betydligt bättre än traditionella alternativ.
En investering i en säkrare process
Att använda Maglev-teknologi handlar om att minimera tekniska risker och skapa stabilare bioprocesser. För bioprocesser innebär detta ett högre produktutbyte (Yield) och bättre produktkvalitet eftersom mekanisk stress förstör färre batcher.
Särskilt vid hantering av högvaluta-produkter som mRNA, virala vektorer eller känsliga cellkulturer fungerar tekniken som en försäkring för produktens integritet. Vi på Colly Flowtech ser ofta att Maglev-teknologin blir den gemensamma nämnaren i processer där kvaliteten står i absolut centrum.
Vill du fördjupa dig i hur tekniken kan påverka dina specifika flöden? Kontakta mig på (viktor.fredriksson@colly.se) så hjälper jag dig gärna att titta på hur en övergång till Maglev kan optimera just era processer.
Referenser
Om Levitronix
Levitronix är världsledande inom magnetiskt svävande, lagerlösa motorer och en pionjär inom avancerad processteknik för mikroelektronik, life science och industri. Genom sin patenterade teknologi integreras motor och magnetlager i en enhet, vilket möjliggör kontaktfri drift helt utan slitage.
Företagets produktportfölj som inkluderar pumpar, blandare och flödesmätare, är utvecklad för maximal precision och driftsäkerhet i krävande miljöer. Med huvudkontor i Zürich och globala anläggningar kombinerar Levitronix teknisk spetskompetens med lokal närvaro för att möta framtidens behov inom innovativ processteknik.
Har du några frågor?
