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Medizintechnik Kleinste Mengen an Flüssigkeiten hochpräzise dosieren

Autor: Peter Reinhardt

Das Verfahren an sich wurde schon in der Antike genutzt und quasi über Jahrhunderte kontinuierlich weiterentwickelt. Mit einem neuen, reaktionsschnellen Druckregler tun sich nun ganz neue Möglichkeiten auf – auch in der Medizintechnik. Die Rede ist von der Druck-Zeit-Dosierung.

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Sascha Klebula, Field Segment Manager, Bürkert Fluid Control Systems: „Unser neuer Low Flow Pressure Controller erlaubt Anwendern, schnell und einfach Anlagen zum mikrolitergenauen Dosieren mit der Druck-Zeit-Dosierung aufzubauen.“
Sascha Klebula, Field Segment Manager, Bürkert Fluid Control Systems: „Unser neuer Low Flow Pressure Controller erlaubt Anwendern, schnell und einfach Anlagen zum mikrolitergenauen Dosieren mit der Druck-Zeit-Dosierung aufzubauen.“
(Bild: Reinhardt / Devicemed)
  • Vorteil der Druck-Zeit-Dosierung: kleinste Mengen ab 1 µl wiederholgenau dosieren
  • Verfahren für Medizintechnik, Labor und Forschung
  • Kostenloses Webinar am 21. Januar 2020

Wenn in der Medizin- oder Labortechnik flüssige Medien präzise in kleinen und variierenden Mengen zu dosieren sind, bietet sich in vielen Fällen die Druck-Zeit-Dosierung an. Mit dieser flexiblen und hygienisch unbedenklichen Methode können zum Beispiel wenige Mikroliter an verschiedenen Wirkstoffen für personalisierte Medikamente gemischt werden. Das Problem bisher: Oft können entsprechende Medikamente nach ihrer Mischung nur eine begrenzte Zeit verabreicht werden. Für Patienten bedeutet das zum Teil, täglich ein Krankenhaus aufsuchen zu müssen. Eine gute Option ist hier ein Medizingerät, das mithilfe der Druck-Zeit-Dosierung die Wirkstoffe zu Hause beim Patienten nach Bedarf mischt. Auch in der klinischen Forschung sowie im Labor gibt es vermehrt Interesse, schnell und flexibel entsprechende Systeme aufzubauen.

Vorteile gegenüber Pumpen und Kolbendosierern

Wer für solche Systeme Pumpen einsetzt, muss dagegen einige Nachteile in Kauf nehmen. Membranpumpen pulsieren, Peristalpumpen können Zellen zerquetschen und Zahnradpumpen Abrieb ins Medium einbringen. Auch im Vergleich mit Kolbendosierern schneidet die Druck-Zeit-Dosierung gut ab, sind diese doch eher unflexibel nur für ganz bestimmte Dosiermengen ausgelegt und zudem meist teurer.

Immer mehr Anwender besinnen sich daher auf die Druck-Zeit-Dosierung. „Mit unserem System dosieren Sie präzise und wiederholgenau flexible Mengen in kurzer Zeit bei geringem Bauraum“, zählt Sascha Klebula, Field Segment Manager bei Bürkert Fluid Control Systems gleich fünf Vorteile der Druck-Zeit-Dosierung auf.

So funktioniert die Druck-Zeit-Dosierung

Das Verfahren an sich ist vergleichsweise einfach und wurde rudimentär schon im alten Ägypten genutzt, um Flüssigkeiten von A nach B zu befördern. Heute verfügbare Technik ist dagegen klein und komplex. Bei der Druck-Zeit-Dosierung moderner Art wird das Medium aus einem Druckbehälter durch ein Ventil zur Dosiernadel gefördert. Dabei wird der Tankdruck präzise geregelt, wobei Strömungswiderstand, Viskosität und Temperatur des Mediums im System berücksichtigt werden. Die zu dosierende Flüssigkeit wird durch das Öffnen bzw. Schließen des Ventils für eine definierte Zeit pro Schaltzyklus gesteuert. Durch die Förderung des Mediums mit Druck anstatt einer mechanischen Pumpe, stören keine beweglichen Teile im Fluss das Medium.

Bürkert hat hierzu eine Systemplattform entwickelt, die sehr schnell an kundenspezifische Bedürfnisse angepasst werden kann, sodass der Kunde ein Komplettsystem aus einer Hand erhält – vom Dosierkopf über die Druckregelung bis zur Installation und Schulung. Kernkomponenten sind der elektronische Dosierkopf sowie der neue Druckregler 8763, der sich als Low Flow Pressure Controller (LFPC) vor allem durch seine extrem hohe Reaktionsgeschwindigkeit auszeichnet. Damit können Anwender schnell und einfach auch eigene Anlagen für unterschiedlichste Dosieranwendungen aufbauen, die mit geringem Aufwand ein Plus an Kommunikation ermöglichen. Denn den Datentransfer innerhalb des Dosiersystems übernimmt die Geräteplattform EDIP (Efficient Device Integration Platform), mit der sich alle elektronischen Bürkert-Geräte intelligent über den eigenen Systembus (büS) – ein CAN-Bus basierendes Protokoll – vernetzen lassen. Die durchgängige Kommunikation in der Anlage ist dann über ein beliebiges Bussystem möglich.

Wie die Druck-Zeit-Dosierung im Detail funktioniert und warum Anwender damit die Verfügbarkeit und Sicherheit ihrer Anlagen ohne großen Aufwand signifikant steigern, erklärt Sascha Klebula zusammen mit seinem Kollegen Christoph Hettinger am Dienstag, den 21. Januar 2020 in einem Webinar, zu dem Sie sich heute schon kostenlos anmelden können.

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Über den Autor

 Peter Reinhardt

Peter Reinhardt

Chefredakteur, DeviceMed - Für Profis der Medtech-Branche