Ultraschall-angeregte Spritzenvorsatzfilter für höhere Durchsätze

Durch den Einsatz ultraschall-angeregter Spritzenvorsatzfilter kann mit höheren Feststoffkonzentrationen gearbeitet sowie höhere Durchflussraten erzielt werden. Proben mit höheren Partikelkonzentrationen können mittels ultraschall-angregtem Spritzenvorsatzfilter zuverlässig und effizient verarbeitet werden. Dies ermöglicht einen höheren Durchsatz. Das ultraschall-basierte Anregen von Spritzenvorsatzfiltern kann auf eine Vielzahl von Membrantypen und Porengrößen angewendet werden, so dass Sie den Filter verwenden können, der Ihren Prozessanforderungen entspricht.

Spritzenfilter – Höhere Filtrationseffizienz mittels Ultraschall

Die Membran eines Spritzenvorsatzfilters ist der entscheidende Teil, der als eigentlicher Filter fungiert. Sie ist in verschiedenen Größen (Durchmessern) und mit unterschiedlichen Porengrößen erhältlich und kann aus Materialien wie Polyamid (PA), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Celluloseacetat (CA), regenerierter Cellulose (RC), Polypropylen (PP), Cellulosemischester (CME) und Polyethersulfon (PES) bestehen.
Bei der Behandlung biologischer Proben sollte die unterschiedliche Intensität der Adsorption von Proteinen durch verschiedene Filtermaterialien berücksichtigt werden. Viele Spritzenvorsatzfilter sind sowohl in unsteriler als auch in steriler Ausführung erhältlich. Die Filtration mit einem Spritzenvorsatzfilter ist oft ein langsamer, zeitaufwändiger Prozess, der auch für Probenverluste aufgrund von Totvolumen und unvollständiger Filtration bekannt ist. Die Ultraschall-gestützte Anregung von Spritzenvorsatzfiltern macht den Filtrationsprozess wesentlich effizienter – dies führt zu schnelleren und vollständigeren Filtrationsergebnissen.

Ultraschall-angeregte Spritzenfilter arbeiten mit Filtern verschiedener Porengrößen. Die Porengröße der Membran ist ein wichtiger Faktor, der die Reinheit der Flüssigkeit nach der Filtration bestimmt. Die am häufigsten verwendeten Spritzenvorsatzfilter haben eine Porengröße von 0,45 µm oder 0,2 µm. Eine Klarfiltration mit einer Porengröße von 0,45 µm ist für eine Messung mit Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) geeignet, wodurch ein Verstopfen der Trennsäule mit Partikeln verhindert wird. Für die UHPLC ist jedoch eine feinere Porengröße von 0,2 µm sinnvoll.
In Labors, in denen mikrobiologische Proben oder Zellkulturen verarbeitet und gefiltert werden, werden Spritzenvorsatzfilter verwendet, um Bakterien aus einer Lösung mit thermolabilen Bestandteilen (z.B. Vitamine oder Antibiotika im Kulturmedium) zu entfernen. Da diese Proben nicht in einem Autoklaven bei 121°C dampfsterilisiert werden können, ist die Filtration mit einem Spritzenfilter das am häufigsten verwendete Seprationsverfahren. Für die Sterilfiltration eines Volumens von bis zu 100 ml werden meist Spritzenfilter mit einer Porengröße von 0,2 µm oder 0,45 µm verwendet; Viren und Mykoplasmen werden jedoch mit beiden Porengrößen nicht zurückgehalten. Beim sogenannten „Bakterien-Challenge-Test“ handelt es sich um ein Verfahren, das Aufschluss darüber gibt, welche Bakterienarten von einem Spritzenvorsatzfilter mit einer bestimmten Porengröße zurückgehalten werden.
Filter mit einer Porengröße von 5 µm werden zur Vorfiltration verwendet, um Fraktionen mit größeren Partikeln zu entfernen. Die Vorfiltration ist besonders hilfreich, wenn die Probe einen hohen Anteil an Feststoffen enthält, welche eine Feinfiltermembran sofort verstopfen würden.

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Hielscher Ultrasonics' Lösung für eine verbesserte Spritzenfiltration

Mittels Ultraschall angeregte Spritzenvorsatzfilter sind hocheffizient bei der Entfernung von partikulären Verunreinigungen aus flüssigen Proben.
Die Sonotrode S26d26spec arbeitet mit dem Ultraschallprozessor UP200St und ist sofort verfügbar. Die maximale Leistungseinkopplung bei 100% Amplitude beträgt ca. 40 Watt an den Filter. Kavitationsgeräusche sind hörbar, wenn der Filter mit Wasser befüllt ist. Achtung! Es gelten die Grundgesetze der Thermodynamik. Jede Leistung erwärmt letztendlich den Filter und seinen Inhalt. Bei bis zu 40W führt das zu einer messbaren Temperaturerhöhung. Um eine Beschädigung des Probenmaterials und des Spritzenfilters zu vermeiden, werden niedrigere Amplituden und Pulsbetrieb (kurze intensive Bursts gefolgt von einigen Sekunden Leerlaufzeit zur Wärmeabfuhr) empfohlen.
Die Ultraschallsonotrode lässt sich leicht an bestimmte Spritzenfiltertypen anpassen und individuell gestalten.
Spezielle Sonotroden für die simultane Anregung mehrerer Spritzenfilter sind ebenfalls erhältlich.