ZIM-Kooperationsprojekt SuspoStream

Entwicklung einer Peristaltikpumpe für den schonenden Transport von empfindlichen oder abrasiven Suspensionen mit Belastungsspitzen von maximal 2 bar durch simulationsgestützte Entwicklung von Rollenformen und Steuerungssoftware

Projektpartner:

Heidolph Instruments GmbH & Co. KG

Gefördert durch:

Logo ZIM

Inhalt:

Im Projekt SuspoStream soll eine innovative Peristaltikpumpe entwickelt werden, die einen schonenden Transport von empfindlichen Flüssigkeiten in der Biotechnologie, der Diagnostik, der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie ermöglicht. Dazu sollen bauliche und betriebliche Varianten der Pumpe erforscht werden, mithilfe derer durch Druck- und Scherkräfte hervorgerufenen Belastungen reduziert werden, wodurch Schädigungen von z.B. eukaryotischen Zellen verhindert werden können. Mit der Pumpe sollen sowohl weiche Teilchen mit Zellgrößen im Bereich von 1 bis 10 μm (z.B. Blutkörperchen) schonend, als auch große Partikel mit Größen von 1 bis 100 μm ohne hohen Verschleiß gefördert werden.

SuspoStreamBisher existieren zwar verschiedene Peristaltikpumpensysteme (Schlauchpumpe), jedoch ist bisher unklar wie stark diese Systeme Biofluide in Suspensionen belasten und an welchen Stellen die Belastungsspitzen auftreten. Mit steigender Drehzahl und Durchflussmenge steigt auch die Belastung auf die Zellen und es kommt zu Beschädigungen, welche zu einer Einschränkung der Motilität oder Zellsterben führen können. Durch die zu entwickelnde Einkanal-Peristaltikpumpe wird der Anteil der Zellen, die den Transport auch bei hoher Fördermenge unbeschadet überleben, erhöht. Des Weiteren soll die Lebenszeit des Gesamtsystems erhöht werden, in dem die Pumpenkonfigurationen und Betriebsparameter auf die zu fördernden Fluide angepasst werden. Ziel des Projektes ist es, die Güte der Pumpe anhand von Simulationen zu optimieren und anhand von Laboruntersuchungen nachzuweisen.