De rol van precisieslangen in vloeistofdoseersystemen:deel 2 van 3.

Hoe de kenmerken van slangen het proces en de nauwkeurigheid ervan beïnvloeden

Op het gebied van biotechnologie en laboratoriumautomatisering is de wereldwijde in vitro diagnostics (IVD) Volgens onderzoeksbureau MarketsandMarket™ zal de markt in 2025 naar verwachting $ 96 miljard bedragen. Het is logisch dat het gebruik van een geautomatiseerd vloeistofdoseersysteem s zal meegroeien met de vraag naar IVD.

Veel variabelen hebben invloed op de prestaties van deze vloeistofdoseersystemen , waaronder:

• Het type vloeistof dat wordt bemonsterd
• Elke reagens die wordt gebruikt
• Het type pompapparaat
• De hoeveelheid kracht die de pomp uitoefent

Bovendien, de slangen die in deze systemen worden gebruikt kan het vloeistofdoseerproces en de testnauwkeurigheid in IVD en andere toepassingen aanzienlijk beïnvloeden. Laten we eens nader kijken naar enkele belangrijke overwegingen voor de precisieslangen die worden gebruikt in vloeistofafgiftesystemen.

Hoe kunt u versleping in vloeistofdoseersystemen verminderen?

Deel 1 van deze blogserie over vloeistofafgiftesystemen besprak het potentiële probleem van overdracht . Het kan voorkomen wanneer vloeistof van een eerder monster niet volledig wordt weggespoeld, waardoor mogelijke contaminatieproblemen in volgende monsters kunnen ontstaan.

Overdracht kan onder andere worden veroorzaakt door:

• Een vloeistof afvoerend aan de buitenkant van een doseerbuis
• De vorming van een “laatste druppel ” blijft hangen aan de onderkant van de buis

In elke laboratoriumprocedure is het handhaven van een schone omgeving cruciaal. Het reinigen van de slangen maakt dus natuurlijk deel uit van het proces van het gebruik van vloeistofdoseersystemen - waardoor de hoeveelheid overdracht naar de algemeen aanvaarde 4 ppb (of beter) wordt verminderd.

Het verminderen van overdracht van het ene monster naar het andere gaat niet alleen besmetting tegen, maar helpt ook om twee dingen te doen:

1. Verlaagt de totale kosten van het testen door efficiënter gebruik van reagentia, die erg duur zijn
2. Verbetert de nauwkeurigheid van testresultaten door preciezere hoeveelheden vloeistof af te geven

Is alleen schoonmaken voldoende om overdracht te voorkomen?

De algehele effectiviteit van het wasproces — dat wil zeggen, of alle resten van het vorige monster uit vloeistofafgiftesystemen kunnen worden verwijderd — verschilt van toepassing tot toepassing, aangezien reiniging een functie is van vele factoren.

Deze factoren omvatten (maar zijn zeker niet beperkt tot):

• De toegestane tijd voor het schoonmaken
• De gebruikte reinigingsoplossing (omdat verschillende metalen verschillende oplossingen kunnen vereisen)
• De gebruikte hoeveelheid reinigingsoplossing
• Of er tijd is om in bleekwater te weken
• Hoe vaak kan een reinigingsoplossing en/of water door het systeem worden gespoeld
• Het gebruikte volume water (ongeveer 100 keer het volume van het monster is een gebruikelijke standaard)
• De druk die als een systeem wordt uitgeoefend, wordt gereinigd en gespoeld

Het bereiken van een minimale overdracht kan echter een grotere uitdaging zijn in grote laboratoriumomgevingen waar een groot aantal tests moet worden uitgevoerd om winstgevend te zijn.

Bovendien, aangezien vloeistofdoseersystemen vaak slangen gebruiken met een binnendiameter (ID's) van slechts 50 of 100 micron, hebben de kenmerken van de precisieslangen zelf invloed op zowel de overdracht als het reinigingsproces.

Hoe beïnvloedt de snede aan het uiteinde van de buis de overdracht in vloeistofafgiftesystemen?

Zoals vermeld in de vorige blog, kan de manier waarop het uiteinde van de slang wordt gevormd, helpen om het risico op versleping in vloeistofafgiftesystemen te verminderen. Bijvoorbeeld het afleveren van de tube afronden zal het vermogen om een ​​laatste druppel te vormen verminderen; het kan echter ook leiden tot wicking, afhankelijk van de vloeistof die wordt afgegeven.

Of, in plaats van een platte, 90º afsnijding aan het uiteinde van de buis, met een meer hoekig, puntig uiteinde met scherpe wanden zou zorgen voor minder oppervlakte waarop zich een laatste druppel kan vormen. Afhankelijk van de vloeistof die wordt afgegeven, kan dit "puntige" uiteinde echter veranderen hoe de vloeistof uit de buis komt, wat op zijn beurt de nauwkeurigheid van de test kan beïnvloeden.

Met precisieslangen met een diameter die bijna zo klein is als een haar, kan het echter moeilijk zijn om een ​​schoon uiteinde te krijgen. Bovendien moet er speciaal op worden gelet dat de buis niet inzakt tijdens het snijproces.

Maar ervan uitgaande dat de juiste afsnijding kan worden bereikt (een taak die een specialiteit is van Metal Cutting Corporation), kunnen eventuele problemen in verband met het uiteinde van de buis worden aangepakt door:

• De slang testen met de specifieke vloeistof die zal worden afgegeven
• Het proces identificeren dat de meeste - maar realistisch gezien, misschien niet alle - gewenste resultaten bereikt

Hoe beïnvloedt de slang-ID de vloeistofdoseersystemen?

De algemene regel is dat hoe kleiner de ID van de slang, hoe beter de nauwkeurigheid in vloeistofdoseersystemen . Dat komt omdat een kleine ID snellere lineaire snelheden en kleinere "mengzones" produceert, waardoor de monstercomponenten zo geconcentreerd mogelijk blijven.

Een van de belangrijkste aspecten van slang-ID in deze doseersystemen is de oppervlakteafwerking . De American Society of Metals definieert oppervlakteafwerking als de "toestand van het oppervlak als resultaat van een laatste behandeling en gemeten eigenschappen van het oppervlakteprofiel, met als voorkeursterm ruwheid."

Het is algemeen aanvaard dat hoe ruwer het ID-oppervlak is, hoe meer overdracht er kan zijn en, naar onze mening, hoe moeilijker het wordt om 4 ppb te bereiken. Dit komt omdat een ruwer ID-oppervlak van de slang kleine "hoekjes en gaatjes" heeft waar vloeibare resten kunnen worden beschermd tegen de effecten van het wasproces.

Dus, naast het juiste uiteinde van de slang (bijv. plat, gehoekt of afgerond), hebben een slang-ID-oppervlak dat zo glad mogelijk is kan helpen om de kans op overdracht van het ene monster naar het andere verder te verkleinen.

Een Ra- of RMS-waarde van 6-8 wordt als een goed niveau van gladheid beschouwd. (Het rekenkundig gemiddelde, of Ra, is de gemiddelde ruwheid uitgedrukt in hoogte-eenheden, meestal microns. De RMS, ook bekend als Rq, is de kwadratische waarde die overeenkomt met de Ra.)

Bovendien bepaalt de slang-ID hoe soepel de monsters in vloeistofafgiftesystemen stromen. Onvolkomenheden in de oppervlakteafwerking kunnen leiden tot wervelingen, wervelingen of schokken van de vloeistof wanneer deze uit de buis komt, wat problemen kan veroorzaken bij toepassingen waarbij het van cruciaal belang is dat de vloeistof soepel wordt gedoseerd.

Hoe beïnvloedt de buitendiameter van de slang de doseersystemen voor vloeistoffen?

Een gladde oppervlakteafwerking op de buitendiameter (OD) van de slang is ook belangrijk als een testproces afzuigen . vereist , waarbij de hele buis in de vloeistof gaat om een ​​vacuüm te trekken. De afwerking van het OD-oppervlak is echter veel minder een factor in het doseerproces.

Tijdens micropipetteren , waarbij zowel opzuigen als doseren maar meestal slechts één vloeistof inhoudt, is overdracht in de slang minder een probleem zolang:

• De pipet is digitaal gekalibreerd om herhaaldelijk een exacte hoeveelheid vloeistof af te geven
• Er wordt rekening gehouden met de tolerantie van het doseerinstrument (bijv. ±2-3% of ±5%) - en dus met de hoeveelheid vloeistof die in de slang kan achterblijven -

Hoe kan de oppervlakteafwerking van tubing ID worden verbeterd?

Aangezien elke variatie in de binnenwand van een afgiftekanaal een impact kan hebben op het proces dat wordt gebruikt in vloeistofafgiftesystemen, met een schone, braamvrije ID is van cruciaal belang.

Als je de moeite hebt genomen om een ​​bepaald type slang op een bepaalde lengte te kiezen en het hebt getest met de gekozen machine en pomp om te bepalen of het de juiste hoeveelheid monstermateriaal afgeeft, wil je de testnauwkeurigheid zeker niet in gevaar brengen door niet ook de gewenste oppervlakteafwerking voor de slang-ID op te geven .

Gelukkig is de technologie vooruitgegaan, zodat er nu verschillende methoden zijn die kunnen worden gebruikt om de oppervlakteafwerking van de binnendiameter van zeer kleine precisieslangen die in vloeistofafgiftesystemen worden gebruikt, te verbeteren. Enkele opties zijn:

• Micropolijsten en/of passiveren
• Boringverbetering door gebruik van een "bright draw"-proces
• Coatings zoals siliconen, PTFE of PSX
• Abrasieve stroombewerking of extruderen honen

Net als bij de eindsnede van de buis, moeten alle mogelijke problemen in verband met een afwerkingsmethode worden afgewogen tegen de algemene doelen en het proces dat, realistisch gezien, de beste resultaten oplevert.

Het coaten van de slangen die in vloeistofafgiftesystemen worden gebruikt, kan bijvoorbeeld helpen bij het oplossen van overdrachtsproblemen. Wanneer de slang echter wordt gesneden om te voldoen aan de vereisten van een bepaald systeem en een bepaalde toepassing, kunnen delen van de coating worden blootgesteld, waardoor de effectiviteit ervan afneemt.

Dit is waar Metal Cutting erin is geslaagd om gecoate buizen te snijden zonder de coating nadelig te beïnvloeden, met resultaten gevalideerd in tests voor specifieke toepassingen.)

Let goed op uw slangspecificaties!

Met het brede scala aan factoren die van invloed kunnen zijn op de nauwkeurigheid van doseersystemen voor vloeistoffen, kan het specificeren van de kenmerken van de slangen die in deze systemen worden gebruikt, een ontmoedigende taak lijken.

Gelukkig kunnen de juiste leverancier van metalen buizen en zijn technische team u helpen bij het kiezen van een snijmethode, ID-oppervlakteafwerking en andere functies die aan uw behoeften voldoen en kosteneffectief zijn voor uw specifieke toepassing.

In deel 3 van deze blogserie kunt u lezen hoe hoge druk de precisieslangen die worden gebruikt in vloeistofafgiftesystemen beïnvloedt. Of download onze gratis gids Kies met vertrouwen:2-assige snijmethoden vergelijken om verschillende precisiesnijopties voor uw metalen buizen of andere metalen onderdelen te ontdekken.