Maglev-teknologi: hvordan man maksimerer udbyttet i følsomme bioprocesser
I bioprocesser bruges der enorme ressourcer på at optimere cellekulturer og formuleringer. Men en faktor, der ofte afgør slutresultatet, er, hvordan produktet transporteres gennem systemet. Valget af pumpeteknologi har direkte indflydelse på produktudbytte, pålidelighed og kvalitet.
Hos Colly Flowtech samarbejder vi med vores partner Levitronix om at tilbyde løsninger baseret på Maglev-teknologi. For uanset om det drejer sig om celler, proteiner eller følsomme partikler som LNP'er, kan valget af pumpe gøre forskellen mellem en vellykket batch og et dyrt produkttab.
Hvad er Maglev-teknologi, og hvordan fungerer magnetisk levitation?
Traditionelle pumper, som f.eks. peristaltiske pumper eller membranpumper, er afhængige af mekanisk påvirkning; de klemmer eller sætter væsken under tryk. Disse principper betyder, at produktet udsættes for belastninger, der kan skade celler, ødelægge proteiners struktur eller skabe aggregering (sammenklumpning).
Maglev (magnetisk levitation) fungerer anderledes. Her “svæver” pumpehjulet i et magnetfelt, helt uden kontakt med lejer eller aksler.
Fordelene ved kontaktløs betjening:
Friktionsfri drift: Ingen roterende dele rører hinanden, hvilket eliminerer varmeudvikling.
- Ingen mekaniske tætninger: Behovet for aksler og sliddele forsvinder, hvilket reducerer risikoen for partikler.
- Helt uden kontakt: Intet mekanisk rører ved væsken inde i selve pumpehuset.
Resultatet er et meget jævnt og kontrolleret flow uden pulsering og uden de lokale kræfter, der opstår i traditionelle pumper.
Tre faktorer, der gør Maglev-teknologien så skånsom
Der er tre hovedfaktorer bag teknologiens skånsomhed:
- Elimineret varme og slid: Da ingen dele mødes, er der ingen lokal varmeudvikling, som ellers kunne ødelægge følsomme biologiske molekyler.
- Lineært flow for stabile processer: Du får et flow uden trykstød. Det er afgørende for at bevare stabiliteten i f.eks. TFF-filtrering (Tangential Flow Filtration) eller i præcise formuleringer.
- Blød passage (Large Gap Design): Det relativt store mellemrum mellem pumpehjulet og huset gør det muligt for væsken at passere uden tryktoppe. Det reducerer risikoen for, at cellerne bliver “klemt” eller revet fra hinanden af turbulens.
Hvad viser undersøgelser om Maglev-teknologi i bioprocesser?
Der er en klar tendens i den videnskabelige litteratur: Berøringsfri pumpning med magnetisk svævende løbehjul resulterer konsekvent i lavere mekanisk belastning sammenlignet med traditionelle pumpeprincipper. Eliminering af den fysiske kontakt sikrer direkte forbedringer på flere kritiske områder:
Resultater fra forskning og testning
- Højere cellelevedygtighed: Undersøgelser af CHO-celler viser en betydeligt højere overlevelsesrate efter pumpning med Maglev sammenlignet med peristaltiske pumper, som ofte resulterer i en stor reduktion af levedygtige celler.
- Beskyttelse mod forskydningsspænding: Sammenlignende tests viser, at Maglev genererer den laveste grad af celleskader. Forskellen er særlig tydelig ved højere flow og længere driftstider, hvor mekanisk stress ellers ville ophobes.
- Bevaret proteinkvalitet: Test på modelproteiner (f.eks. lysozym) viser, at Maglev-pumper bevarer proteinets naturlige struktur og aktivitet, mens mekaniske pumper kan føre til sammenklumpning.
- Stabile partikelsystemer og emulsioner: Ved at måle dråbestørrelsen i emulsioner bevarer Maglev partikelstørrelsesfordelingen betydeligt bedre end traditionelle alternativer.
En investering i en mere sikker proces
Brug af Maglev-teknologi handler om at minimere tekniske risici og skabe mere stabile bioprocesser. For bioprocesser betyder det et højere produktudbytte og bedre produktkvalitet, da mekanisk stress ødelægger færre partier.
Især når man håndterer højværdiprodukter som mRNA, virale vektorer eller følsomme cellekulturer, fungerer teknologien som en forsikring for produktets integritet. Hos Colly Flowtech ser vi ofte, at Maglev-teknologien bliver fællesnævneren i processer, hvor kvaliteten er i absolut centrum.
Vil du dykke dybere ned i, hvordan teknologi kan påvirke dine specifikke flows? Kontakt mig på (viktor.fredriksson@colly.se), vil jeg gerne hjælpe dig med at se på, hvordan du kan optimere dine processer ved at skifte til Maglev.
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?
