Flüssigkeitspumpen für Bioprozesse

Thomas bietet eine Reihe von Schlauchpumpen an, die für Anwendungen in der Biopharmazeutik ausgelegt sind

Was ist Bioprozesstechnik und warum ist sie wichtig?

Einfach gesagt werden in der Bioprozesstechnik vollständige lebende Zellen und/oder ihre Bestandteile (z. B. Bakterien, Enzyme usw.) verwendet, um Produkte für den alltäglichen Gebrauch zu erzeugen. Bioprozesstechnik wird verwendet, um die biopharmazeutische Entwicklung von Arzneimitteln wie Vakzinen und therapeutischen Stammzellen zu unterstützen oder Chemikalien wie Biokraftstoffe zu erzeugen.

Sie ist ein integraler Bestandteil der Biotechnologie und die Grundlage dafür, natürlich vorkommende Stoffe in nützliche industrielle Chemikalien und Medikamente umzuwandeln. Ihre Verwendung zur Erzeugung von biopharmazeutischen Produkten der nächsten Generation nimmt immer stärker zu.

Bioprozesstechnik besteht aus unterschiedlichen Teilprozessen, aber allgemein gibt es zwei Hauptphasen:

Upstream

In dieser Anfangsphase wird Lebendmaterial aus natürlichen Quellen wie Zellen, Bakterien oder Mikroben mit einem bestimmten Zweck isoliert und in Bioreaktoren (Fermentern) kultiviert.

Downstream

In dieser Phase wird die Zellmasse, die in der Upstream-Phase kultiviert wurde, aufgenommen, verarbeitet und in eine Fermentationsbrühe gegeben. Hier wird sie gereinigt und dann zum verwendbaren Endprodukt formuliert.

Schlauchpumpen spielen eine wichtige Rolle in der Bioprozesstechnik

Pumpen werden in der Upstream- sowie der Downstream-Phase und bei allen Teilprozessen verwendet, um Medien zu befördern. Da meist organische Flüssigkeiten in der Bioprozesstechnik verwendet werden, sind Schlauchpumpen ein integraler Bestandteil, denn sie liefern einen präzisen, stabilen und gleichmäßigen Volumenstrom, um Medien wie scherempfindliche Säugerzellen zu befördern, ohne ihre Struktur und/oder Konzentration zu beeinträchtigen.

Die Vorteile von Thomas Schlauchpumpen

Als Experte für Schlauchpumpen entwickelt Thomas seine Lösungen zusammen mit OEMs in der Bioprozesstechnik, um die Pumpentechnologie weiterzuentwickeln und ein großes Angebot an Schlauchpumpen zu liefern, die flüssige Medien mit hoher Präzision und dem erforderlichen Volumenstrom für jede Phase der Bioprozesstechnik befördern – sei es upstream oder downstream.

Die Schlauchpumpen von Thomas sind trocken laufend, selbstansaugend, reversibel und speziell zur Verwendung mit empfindlichen Flüssigkeiten in der Bioprozesstechnik entwickelt worden. Sie lassen sich einfach einbauen, warten und an die Anforderungen jeder Phase der Bioprozesstechnik anpassen. Und vor allem ermöglichen die Schlauchpumpen von Thomas eine sterile Flüssigkeitsbeförderung ohne Kreuzkontaminationsrisiko, indem Einwegschlauchsätze oder Endlosschläuche verwendet werden.

Hohe Qualität und großes Schlauchpumpensortiment

Die Schlauchpumpen von Thomas sind in vielen Größen und Kapazitäten erhältlich, wodurch ein Volumenstrom von einzelnen Tropfen bis hin zu 3000 ml/min für viele verschiedene Medienbeförderungsaufgaben in der Bioprozesstechnik eingestellt werden kann.

Zudem bieten sie eine unerreichte Volumenstromstabilität für zuverlässig hochwertige Bioprozesstechnik mit einem Endprodukt der höchsten Güte. Die meisten Pumpen verfügen über eine einzigartige federbelastete Schlauchklemmung, die Unterschiede bei Schlauchtoleranzen neutralisiert und somit Wiederholbarkeit und Ihre Prozessstabilität unterstützt.

Einwegschläuche eliminieren Kontamination

Da eine Kontamination des Mediums in der jeder Phase der Bioprozesstechnik auftreten kann, bieten die Schlauchpumpen von Thomas einfach zu verwendende Einwegschläuche. So wird Kreuzkontamination vermieden und die Flüssigkeitsbeförderung bleibt steril. Upstream oder downstream – die Schlauchpumpen von Thomas bieten Präzision, einen stabilen Volumenstrom, Zuverlässigkeit und Reinheit für alle Anforderungen der Flüssigkeitsbeförderung in der Bioprozesstechnik. Sie sorgen für stabile Prozesse im kontinuierlichen täglichen Einsatz.

Schlauchpumpen von Thomas wurden speziell für die Anforderungen der Bioprozesstechnik entwickelt

MEDIUM- UND PUFFERVORBEREITUNG

Medium- und Puffervorbereitung sind integrale Schritte der Bioprozesstechnik. Die Mediumvorbereitung ist der erste Schritt der Upstream-Phase, in der das Medium in den Bioreaktor befördert wird. Der Puffer wird nach der Zellernte in der Downstream-Phase zur Mischung hinzugefügt.

Anforderungen

  • Je nach verwendetem Medium: Flexibilität hinsichtlich Strömungskapazität.
  • Präziser, gleichmäßiger und kontrollierter Durchfluss für kontinuierlichen Betrieb.
  • Einweganwendung möglich – Kreuzkontamination ausgeschlossen. 

FERMENTIERUNG

Bei der Fermentierung wird ein Stoff in seine einfacheren Bestandteile aufgelöst, um bestimmte chemische und/oder physische Änderungen im Medium zu bewirken. Die Fermentierung erfolgt in Behältern, die als Bioreaktoren (oder Fermenter) bezeichnet werden und eine optimale Umgebung zur Kultivierung des organischen Materials bieten.

Anforderungen

  • Sehr präziser und sorgfältig kontrollierter Durchfluss, um die Zellintegrität zu schützen.
  • Präzise Steuerung von Medium, Säuren, Basen und Entschäumern.
  • Einweganwendung möglich – Kreuzkontamination ausgeschlossen.

ZELLERNTE

Die Zellernte ist ein kritischer Schritt, der die Upstream-Mediumherstellung mit der Downstream-Reinigung verbindet, um die Zellen und Zelltrümmer effizient und präzise zu gewinnen, ohne die Reinheit des Produkts zu beeinträchtigen. Die Beförderung des Mediums durch Filter erfordert Schlauchpumpen, die einen präzisen Durchfluss und Stabilität bei vielen verschiedenen Druckverhältnissen und Volumenströmen bieten.

Anforderungen 

  • Präzise, gleichmäßige und sanfte Beförderung von empfindlichem Zellmedium.
  • Einweganwendung möglich – Kreuzkontamination ausgeschlossen.

REINIGUNG UND POLISHING

Im Reinigungsprozess werden Verunreinigungen entfernt, die ähnliche physische und chemische Eigenschaften wie das Produkt aufweisen. In diesem Schritt werden hochempfindliche und -entwickelte Geräte zur Gewinnung des Produkts basierend auf Affinität, Größenausschluss, Reversed-Phase-Chromatographie, Kristallisation und fraktionierter Fällung verwendet. Der Polishing-Prozess ist der letzte Schritt, bei dem das Endprodukt in einer stabilen sowie einfach und bequem zu transportierenden Form verpackt wird. Die verwendeten Methoden für das „Polishing“ des Produkts beinhalten Kristallisation, Trocknung und Gefriertrocknung.

Anforderungen

  • Kontrollierter, stabiler Durchfluss zur Beförderung des Mediums durch Filtrationsmethoden.
  • Einweganwendung möglich – Kreuzkontamination ausgeschlossen.

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